ripi » Сб май 19, 2012 12:41 pm
Для понимания сложных процессов, происходящих при деформировании и разрушении наполненного полимера, необходимо вспомнить теорию прочности, основоположником которой является Гриффит, а ее продолжателями Журков, Эндрюс. Теория основана на сопоставлении упругой энергии, высвобождающейся при распространении трещин, с энергией, затрачиваемой на создание новой поверхности при образовании этих трещин.
Согласно этой теории разрушение твердых тел происходит постепенно через три стадии: зарождения трещин, их стабильный рост и катастрофический рост трещин, означающий разрушение материала.
Под действием нагрузки в полимере возникают микротрещины. Источником этих трещин являются дефекты материала, а также места перенапряжений. Перенапряжения образуются при формировании образца, например, как результат неуспевших пройти релаксационных процессов или вследствие термической усадки материала. Кроме того, образованию первичных трещин в полимере способствуют флуктуации тепловой энергии, т.е. локальные резкие возрастания внутренней энергии, вызывающие разрыв химических связей.
Из механики следует, что нагрузка, приходящаяся на всю площадь трещины, концентрируется в ее вершине. Пока трещина мала и энергия в вершине трещины не превышает термодинамическую поверхностную энергию тела - γт разрушения не происходит. С ростом трещины нагрузка в ее вершине возрастает. И как только трещина (одна из трещин) достигнет некоего критического размера, такого, что сконцентрированная в ее вершине энергия превысит γт, начинается катастрофический рост трещины, и тело разрушается.
Эта теория хорошо объясняет, почему экспериментальные значения прочности твердых тел во много раз ниже теоретических. Возникновение и рост трещин происходит во времени. Этим объясняется то, что при длительном воздействии нагрузки на материал его прочность снижается.
старении полимеров
Чаще всего старение связано с распадами макромолекулярных цепей, приводящими к образованию значительного количества низкомолекулярных фракций, что ведет к снижению средней молекулярной массы и расширению молекулярно-массового распределения. К старению могут приводить также медленно протекающие (в силу большого времени релаксации) процессы доструктуризации (в том числе и процессы увеличения молекулярной массы в присутствии остатков катализаторов) и деструктуризации. Например, процессы, изменяющие степень сшивки в сетчатых структурах, процессы кристаллизации, рекристаллизации, полиморфные переходы, декристаллизации структуры и т.д. В большинстве случаев комбинации нескольких из перечисленных процессов протекают в материале одновременно. В итоге полимерные материалы теряют свои важные эксплуатационные характеристики.
Скорость роста нежелательных изменений структуры полимеров увеличивается при приложении к ним неразрушающих механических напряжений, приводящих к развитию деформаций, особенно при циклическом изменении нагрузки.
Особую роль в старении органических полимеров играют реакции окисления, т.е. реакции взаимодействия химических элементов макроцепей с кислородом. Окисление полимеров может активироваться различными факторами: тепловым воздействием (термоокислительное старение), солями металлов переменной валентности (отравление полимеров металлами) и сопровождает практически все другие виды вредных внешних воздействий. Распад макроцепей может происходить при высоких температурах и в отсутствии кислорода (термическая деструкция, деполимеризация и тепловое старение), под влиянием озона (озонное и атмосферное старение), химических веществ, расщепляющих функциональные группы в полимерах, например, путем гидролиза (химическая деструкция).
Реакции деструкции можно классифицировать на две группы.
К первой относятся реакции единичного разрыва макромолекул в результате концентрации энергии разрушающего воздействия на какой-либо одной связи. Такой распад протекает по случайному закону, и каждая связь в макромолекулах рвется независимо от других связей. Осколки распада существуют как устойчивые молекулы. При длительном воздействии реагентов деструкция может дойти до образования мономеров.
Такая беспорядочная деструкция наблюдается, например, при действии химических агентов на гетероцепные полимеры, содержащие в цепях функциональные группы, способные подвергаться гидролизу, ацидолизу, аминолизу и другим химическим превращениям. Глубина деструкции зависит от количества низкомолекулярного реагента и времени его воздействия. Такая деструкция может быть остановлена на любой стадии путем снижения температуры, удаления реагента или, наоборот, доведена до предела - до образования устойчивых молекул мономеров.
Ко второй группе реакций относятся цепные реакции деструкции. В этом случае один акт разрыва полимерной молекулы под действием какого-либо деструктирующего фактора приводит к нескольким вторичным актам распада цепей в других местах макромолекулы. Инициирование цепной деструкции происходит под влиянием факторов, вызывающих образование радикалов или ионов в цепях полимеров: под действием тепла, света, излучений высоких энергий, а также химических веществ, распадающихся на свободные радикалы (перекиси) или ионы. Примером цепной деструкции является цепная деполимеризация, протекающая путем последовательного отщепления мономерных звеньев от концов молекулярных цепей и приводящая в итоге к полному переходу полимера в мономер.
Подобным образом, например, протекает и термическая деструкция полиметилметакрилата, содержащего на концах цепей двойные связи. По механизму цепных реакций развивается также окислительная деструкция полимеров.
Кроилово ведет к Попадалову
- причем я ее и толулолом мочил и ломать пытался . Не знаю говорит ли это о чем нибудь или нет - но как то пытаюсь включить мозги
Ано само как то так получилось 
