|
21 варианты разделения деформации, например, на упругую и вязкоупругопластическую компоненты [297, 298,301] и др. Деформационные свойства полимерных материалов существенно зависят от закона и продолжительности нагружения, температуры, наличия в них низкомолекулярных веществ, оказывающих пластифицирующее действие, в том числе влаги. С уменьшением продолжительности деформирования полимерного материала (с увеличением скорости деформирования) замедляется релаксационный процесс происходит механическое стеклование, связанное с уменьшением молекулярной подвижности, что приводит к снижению деформативности полимера. Влияние температуры на деформационные свойства полимеров связано с изменением молекулярной подвижности и определяется их физическим состоянием. Поэтому при переходе из застеклованного в вязкоупругое состояние уменьшается модуль релаксации и увеличивается удлинение при разрыве. При уменьшении температуры наблюдается обратная зависимость. Зависимость работы деформирования до разрыва от температуры при высоких скоростях растяжения носит более сложный характер, поскольку этот показатель зависит от изменения физического состояния волокон (расстекловывание с повышением температуры и механическое стеклование с ростом скорости деформирования) [197]. Основными механическими характеристиками полимерных материалов являются модуль релаксации и податливость |
деформирования меняется вид диаграммы растяжения, возрастает модуль релаксации, снижается удлинение при разрыве и повышается прочность. Общим для всех полимеров является выпрямление кривых растяжения и вырождение участка, связанного с протеканием высокоэластических и пластических деформаций. Важное значение имеют испытания при высоких скоростях и, соответственно, малых временах деформирования [58]. С увеличением скорости деформирования диаграммы идут круче, снижается удлинение при разрыве и повышается прочность. Указанные изменения объясняются изменением кинетики процессов молекулярных перестроек и разрушения, имеющих термофлуктуациопную природу [205]. Уменьшая продолжительность деформирования образца (увеличивая скорость деформации) замедляем релаксационный процесс происходит механическое стеклование, связанное с уменьшением молекулярной подвижности. Влияние температуры на деформационные свойства полимеров связано с изменением молекулярной подвижности и определяется их физическим состоянием. Поэтому при переходе из застеклованного в высокоэласшческое состояние резко уменьшается модуль релаксации и увеличивается удлинение при разрыве. При уменьшении температуры наблюдается обратная зависимость. Одновременно изменяется характер диаграммы растяжения полимеров. С уменьшением температуры ниже температуры стеклования сначала вырождается третий (последний участок), а затем по достижении температуры, которая условно характеризуется как температура хрупкости, вырождается второй (средний) участок. При температурах ниже температуры стеклования важную роль играет проявление вынужденной эластичности, характерное для аморфных и аморфно-кристаллических полимеров в застеклованном состоянии. Модуль релаксации с увеличением температуры понижается при всех скоростях растяжения, однако при высокоскоростных испытаниях это снижение носит менее выраженный характер [58]. Зависимость работы деформирования до разрыва от температуры при высоких скоростях растяжения носит более сложный характер, поскольку этот показатель зависит от изменения физического состояния волокон (расстекловывание с повышением температуры и механическое стеклование с ростом скорости деформирования) [206]. Влияние влажности на процесс деформирования наиболее существенно, например, для гидрофильных материалов, у которых вследствие эффекта пластификации диаграмма растяжения становится более пологой, уменьшается модуль релаксации, увеличивается удлинение при разрыве и снижается прочность. С ростом скорости деформирования эффект пластификации несколько уменьшается. Наряду с диаграммой растяжения полимеров при нагружении важную информацию несёт диаграмма разгружения полимеров. Для её получения образец, нагружают на 50-90 % от разрушающего напряжения с последующим снятием нагрузки [73] ■[75]. Между диаграммами нагружения и разгружения имеется значительный гистерезис, и тем больший, чем больше необратимые структурные изменения при нагружении. Величина остаточной деформации после полного снятия нагрузки зависит от степени эластического восстановления. Важными характеристиками механических свойств полимеров являются: изменение размеров полимеров при длительном действии нагрузки (ползучесть), релаксация напряжений при прекращении деформирования и релаксация деформации после снятия нагрузки при |