Переработка полимеров и композитов в твердой фазе - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

7
пературный интервал возможного формования термопластов методами
пластического деформирования Т
хр
– Т
с
[2].
В основе всех процессов переработки полимеров в твердом со-
стоянии лежит пластическая (вынужденно-эластическая) деформация,
которая носит обратимый характер. Вынужденно-эластические дефор-
мации в полимерах развиваются под влиянием больших механических
напряжений. После прекращение действия деформирующего усилия,
при температурах ниже температуры размягчения, вынужденно-
эластическая деформация оказывается фиксированной в результате
стеклования или
кристаллизации материала и деформированное поли-
мерное тело не восстанавливает свою исходную форму. При нагрева-
нии до температуры Т
с
возрастает подвижность макромолекул полиме-
ра и деформированное тело стремится восстановить свои исходные
форму и размеры [3-25].
Однако физическая сущность явления вынужденной высокоэла-
стичности в свете новых представлений о деформации полимеров при
Т<Т
с
(Т
пл
) остается далеко неясной [19]. Это связано, по-видимому, с
тем, что вынужденно-эластические деформации в некоторых случаях не
полностью обратимы [2]. В общей деформации имеется доля необрати-
мой деформации. Необратимые деформации свидетельствуют о процес-
сах разрушения, протекающих при вынужденно-эластической дефор-
мации. Если же полная геометрическая обратимость вынужденно-
эластической деформации и имеет
место, то она не ведет к восстанов-
лению физико-механических свойств полимеров [35].
Под пластичностью обычно понимают свойства твердых тел не-
обратимо деформироваться под действием внешних сил. Однако, пла-
стические деформации в кристаллических телах в некоторых случаях
могут быть обратимыми. Известно явление упругого двойникования,
которое стало общепризнанным [17]. Такие проявления обратимой пла-
стичности
, как упругое мартенситное превращение, сверхупругость и
эффект памяти формы в основном реализуются в металлических кри-
сталлах. Они получили широкое практическое применение в технике в
виде саморазворачивающихся в космическом пространстве антенных
устройств, силовых устройств в робототехнике и т.п.
Одним из основоположников исследований пластической дефор-
мации в твердых кристаллических телах, связанных
с упругостью или
обратимым характером двойникования, является выдающийся русский
8
ученый В. И. Вернадский, который посвятил этому вопросу свою дис-
сертацию (1897г.) [2].
Таким образом, исходя из вышеизложенного, с учетом современ-
ных представлений о больших деформациях в твердых телах (в кри-
сталлических и аморфных), под пластичностью следует понимать свой-
ство твердых тел изменять свою форму и размеры под действием зна-
чительных нагрузок
, превышающих некоторое пороговое значение.
При таком широком понимании явления пластичности твердых
тел, вынужденно-эластическая деформация полимеров, так же как и
упругое двойникование, упругое мартенситное превращение, сверхуп-
ругость в металлах и др., являются разновидностями пластической де-
формации. В данном случае мы встречаемся с процессом расширения и
взаимного проникновения понятий науки, что
можно считать следстви-
ем более углубленного понимания природы изучаемого объекта, а
именно, пластической деформации [22].
В дальнейшем в ходе работы над учебным пособием по изучению
нового метода переработки полимерных материалов в твердой фазе мы
будем использовать понятия "пластичность" и "пластическая деформа-
ция" полимеров с учетом высказанных соображений.
Физико-химические основы твердофазной технологии
перера-
ботки полимеров в изделия на базе современных физических представ-
лений о механизмах пластического деформирования изложены в рабо-
тах [2, 3, 22, 25-27, 30].
В ходе работы над физико-химическими основами твердофазной
технологии переработки термопластов используются различные подхо-
ды (теории) пластичности полимеров: молекулярно-кинетическая тео-
рия, фрактальная или кластерная концепция, феноменологический под-
ход классической теории
пластичности, а также современные представ-
ления физической механики среды со структурой (мезомеханика) [2,
20].
В связи с проблемой создания полимерных материалов, отве-
чающих требованиям процесса обработки термопластов давлением в
твердой фазе, проведены исследования структуры, релаксационных и
пластических свойств полимерных сплавов на основе крупнотоннаж-
ных полимеров (ПВХ, ПС, ПЭ) [9]. Полученные результаты свидетель-
ствуют
о большой перспективности использования легированных по-
лимерных сплавов в деле создания специальных полимерных материа-
лов для переработки их в твердой фазе [2, 22].

Страницы