ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
каф. ЭИКТ ЭЛТИ ТПУ
18
участвует большое число элементов структуры: кинетические сегменты
различной длины, более сложные участки макромолекул, сами макромолекулы.
Все эти элементы имеют значительно отличающиеся по величине периоды
тепловых колебаний, так как сильно различаются по массе. Кроме того,
макромолекулы полимера сами имеют разную длину. Между макромолекулами
существуют взаимодействия, которые приводят к образованию ассоциатов и
других надмолекулярных образований. Наконец, в реальном полимере всегда
присутствуют низкомолекулярные примеси, такие, как остатки мономера,
катализатора, активных радикалов и т. д. Поэтому реальный полимер обладает
большим набором, или спектром времён релаксации. Существование спектра
времён релаксации сильно затрудняет исследование равновесных свойств
полимеров, поскольку можно говорить лишь о той или иной степени
приближения к равновесному состоянию.
Изучение процессов релаксации осложняется также тем, что при
длительных статических нагрузках и повышенных температурах в полимере
инициируются химические реакции, приводящие к деструкции макромолекул.
В результате снимаются внутренние напряжения в полимере. Поэтому иногда
эти процессы называют химической релаксацией. При этом наблюдается
необратимое изменение свойств полимера. Величину химической релаксации
оценивают по скорости релаксации напряжения при постоянной деформации
сжатия (ГОСТ 9982–62). С другой стороны, характеристикой эластичности
резины является величина равновесного модуля эластичности Е
∞
. Однако на
практике Е
∞
определить трудно, как из-за длительности установления
равновесия, так и из-за химической релаксации и ползучести. Обычно время
воздействия ограничивают и находят условно-равновесный модуль Е
t=1час
после
приложения растягивающего напряжения в течение 1 часа при 70
о
С и
относительной деформации 25 % для наполненных (50 % для ненаполненных)
резин (ГОСТ 11053–64). Кроме того, деформационные свойства резин
оценивают показателями неравновесного модуля, проводя статические
испытания при кратковременных воздействиях для растяжения (ГОСТ 210–53 и
412–53) и сжатия (ГОСТ 265–66).
σ
t
σ
0
τ
σ
t=τ
Рисунок. 4. Изменение
напряжения
σ в образце с
течением времени t в
результате релаксации:
σ
0
– начальное напряжение;
τ – время релаксации;
σ
t=τ
= σ
0
/е
