Деформационно прочностных

Относительное удлинение «Тиокола» изменяется меньше, чем у большинства эластомеров [43]. При дозе 1,3-1010 эрг/г относительное удлинение «Тиокола» ST уменьшается с 210 до 100%, а у «Тиокола» FA — с 620 до 200%. Эти значения лучше чем для нитрильного («Хайкар» 1002), неопренового (GN), полиакрилового (Хайкар» РА-21) и бутилкаучука и сравнимы со значением (100%) для бутадиенстирольного каучука. При введении антирадов а-нафтиламина или FLX (]Ч-фенил-1Ч'-ортото-лилэтилендиамин) в «Тиокол» ST или р-нафтола в «Тиокол» FA их относительное удлинение после облучения до дозы 1,31 • 1010 эрг/г составляет 260—280%. Таким образом, «Тиокол» можно использовать в тех случаях, когда нужно сохранить гибкость, не предъявляя повышенных требований к прочности. Деформационно-прочностные свойства «Тиоколов» приведены в табл. 2.14.

кордовые волокна [12], причем после облучения он наиболее хорошо сохраняет деформационно-прочностные характеристики как при наличии антирадов, так и без них.

Г л а в а 5. Разрушение и деформационно-прочностные свойства полимеров ......................... 152

Деформационно-прочностные свойства ................ 152

Разрушение и деформационно-прочностные свойства......... 236

Температурная зависимость модуля упругости имеет важнейшее значение для понимания механического поведения полимеров. По этой зависимости можно предсказывать ползучесть, релаксацию напряжения и деформационно-прочностные свойства полимеров.

Разрушение и деформационно-прочностные свойства полимеров

Деформационно-прочностные свойства

Влияние гидростатического^ давления на деформационно-прочностные свойства полимеров выявлено достаточно полно в последние годы [27—38]. Модуль упругости и предел текучести возрастают с увеличением давления. Удлинение при пределе текучести часто, хотя и не всегда, возрастает с повышением давления. . Разрушающее^ напряжение при разрыве может или увеличиваться, или уменьшаться при росте давления в зависимости от типа полимера: обычно 0ft пластичных полимеров возрастает, а хрупких уменьшается. Относительное удлинение при разрыве ъь с повышением давления также или увеличивается, или уменьшается: у пластичных полимеров оно возрастает, а у полиэтилена, политетрафторэтилена и большинства хрупких полимеров уменьшается. На рис. 5.11 приведены данные о влиянии гидростатического давления на поведение полипропилена, которые являются типичными для полимеров такого типа [30]. Влияние давления на модуль упругости и предел текучести связано с представлениями о свободном объеме в полимерах. При повышении давления уменьшается доля свободного объема, так как увеличивается плотность упаковки макромолекул. Кроме того, давление способствует за-

Молекулярная масса определяет деформационно-прочностные свойства каучуков не только до вулканизации, но и после нее. Флори [45, 46] и другие [47] установили, что разрушающее напряжение при разрыве вулканизованных каучуков возрастает до некоторого предельного значения пропорционально средне-числовой молекулярной массе исходного невулканизованного каучука.

Деформационно-прочностные свойства кристаллических полимеров, таких, как полиэтилен и полипропилен, зависят от моле-

Относительная оценка антирадов на основе деформационно-прочностных

Большое количество ароматики в полиэфирном остове типа поли-триэтиленфталата, по-видимому, увеличивает стойкость полиуретана при у-облучении, если о ней судить по сохранению деформационно-прочностных свойств и характеристик растворимости. Однако из работы Шоллен-бергера следует, что высокая концентрация ароматики, вносимой гли-кольным компонентом, по-видимому, увеличивает стойкость в меньшей степени. Эта проблема вызывает особый интерес исследователей, изучающих радиационную стойкость различных органических групп. Небольшая радиационная стойкость полиуретанов, содержащих ароматические гли-кольные компоненты, не получила еще объяснения. Шолленбергер также обнаружил, что полиуретаны на основе сложных полиэфиров являются более радиационно стойкими, чем полиуретаны на основе простых полиэфиров [85].

В качестве термостойких и химически стойких материалов были рекомендованы два эластомера НА-1 и НА-2 на основе фторсодержащих полиэфиров. Основу НА-1 составляет полиэфир адипиновой кислоты, а НА-2 — полиэфир адипиновой и изофталевой кислот. Оба эластомера, содержащих 50 частей сажи, облучали до дозы 4,3-1010 эрг/г [49]. Изменения деформационно-прочностных характеристик этих материалов приведены в табл. 2.12.

Рис. 2. Диаграмма деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров: Тхр — граница перехода от температурной области хрупкости к температурной области разрушения в ориентированном состоянии; Тя — температура стеклования; ТП — граница перехода от температурной области высокой эластичности к области пластичности; Tf — температура текучести; охр — хрупкая прочность; ав — предел вынужденной эластичности; а — прочность высокоэластического материала (напряжение рассчитано на поперечное сеченяе образца при разрыве); а — • предел текучести.

темп-ры пластичности Тп. Эти области разделены Тg. Если ниже Гхр полимер испытывает хрупкий разрыв, то выше ее разрыву предшествует высокоэластич. деформация, развивающаяся при напряжениях, превышающих предел вынужденной эластичности аь. Выше Tg в области высокой эластичности разрыву тоже предшествует высокоэластич. деформация, но ее развитие начинается с момента приложения нагрузки. Выше Тп при переходе через предел текучести 0„ развивается остаточная деформация, пока не наступит потеря устойчивости течения с образованием сужения и разрыв. Как правило, с увеличением скорости деформации и уменьшением времени действия нагрузки границы температурных областей смещаются к высоким темп-рам. Особенно сильное смещение наблюдается при ударных нагрузках. Из схемы деформационно-прочностных св-в (рис. 2) следует, что полимер, в зависимости от темп-ры, напряжения и скорости деформации, может испытывать упругие,

Рис. 2. Схема деформационно - прочностных свойств: 1 — упругие деформации; 2 — высокоэластические деформа-

Рис. 4.93. Диаграмма деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров: ТХр — граница между температурными областями хрупкости и разрушения в ориентированном состоянии, Та — температура стеклования, Тп — граница между температурными областями высокой эластичности и пластичности; охр — хрупкая прочность; ов, — предел вынужденной эластичности: аэл — прочность высокоэластического материала (истинное напряжение); б~п — предел текучести; Гкр и акр пояснены в тексте при обсуждении рис. 4.94.

Существенную роль в описании свойств аморфных полимеров играет диаграмма деформационно-прочностных состояний (рис. 4.93). Как уже отмечалось, в зависимости от температуры аморфный материал находится в одном из трех физических состояний: стеклообразном (на рис. 4.93—область упругих деформаций), высокоэластическом (на рис. 4.93 •— область высокоэластических деформаций) и вязко-текучем (на рис. 4.93 — область необратимых деформаций). На рис. 4.93 изображены предельные напряжения, т. е. напряжения, при которых материал разрушается — по-разному в разных температурных областях. Все температурные границы смещаются к высоким температурам с увеличением скорости деформации (в особенности при ударе) и уменьшением продолжительности действия нагрузки. Проследим за поведением материала в каждой из температурных областей, рассматривая соответствующие диаграммы напряжений

В заключение раздела заметим следующее. Выше была показана диаграмма деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров при растяжении.

— деформационно-прочностных состояний аморфного полимера 341, 347

ется в полимеризации соответствующего мономера на активированной поверхности наполнителя. Разработанные композиты, благодаря сильному межфазному взаимодействию на границе раздела фаз наполнитель - полимерная матрица, характеризуются высоким уровнем деформационно- прочностных и эксплуатационных показателей.