ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние молекулярной массы на прочность ориентированных твердых полимеров из "Прочность и разрушение высокоэластических материалов" Авторы считают, что пока не представляется возможным дать объяснение как эффекту упрочнения полимеров при вытяжке, так и влиянию на него молеку тярной массы. [c.148] В работе Лайуса и Кувшинского неясной остается причина снижения прочности после достижения максимума (см. рис. 88). [c.148] Влияние молекулярной массы на поведение ориентированных полимеров (см. рис. 89) рассматривается ниже, исходя пз данных Журкова и Абасо-ва . Этими авторами приводятся данные по временной зависимости прочности неориентированных и ориентированных волокон капрона (поликапроамида) с различной молекулярной массой. Изменение молекулярной массы достигалось фотодеструкцией исходных образцов, при которой степень ориентации полимера сохранялась неизменной. [c.149] Для исследуемых сек. [c.149] Изменение коэффициента у с изменением молекулярной массы хорошо видно из табл. 7, где приведены также значения прочности волокон при низкой температуре (—196 °С). Эти значения прочности обозначены вследствие того, что они практически совпадают с критическим напряжением. [c.149] Из таблицы следует, что величина у уменьш ается как с увеличением ориентации, так и с увеличением молекулярной массы полимера. Соответственно этому временная зависимость прочности с увеличением молекулярной массы будет изменяться примерно так же, как и с увеличением ориентации (см. рис. 83). [c.149] ПО величине, тем больше при прочих равных условиях прочность и долговечность материала. [c.150] Это уравнение согласуется с экспериментальными данными (рис. 90). [c.150] Журков и Абасов вывели формулу (IV. 9) для предельно ориентированного образца в предположении, что разрушение полимера происходит по механизму Куна—Бикки и что разделение образца на две части происходит одновременно по сечению образца в некотором критическом зазоре. Толщина зазора выбрана такой малой, чтобы концы разорванных макромолекул внутри зазора могли самопроизвольно из него выдергиваться. [c.150] С этими предположениями авторов трудно согласиться, так как, во-первых, механизм разрыва полимеров иной (см. гл. III), а во-вторых, совершенно неясно, каким образом выделяется критический зазор в данном месте образца. Кроме того, в твердом ориентированном полимере концы разорванных макромолекул не будут выдергиваться из зазора по той простой причине, что для этого необходимо, чтобы вся макромолекула скользила как единое целое, а это невозможно. В твердом полимере разорванные концы после упругого сокращения останутся вблизи друг друга. Следовательно, вывод уравнения (IV. 9) физически необоснован. [c.151] Ниже приводится правильный вывод уравнения (IV. 9), исходя из флуктуационной теории прочности, рассмотренной в гл. I. [c.151] Рассмотрим разрыв предельно ориентированного образца— полоски полимера с заданной молекулярной массой УИ, полагая, что распределение по размерам макромолекул столь узкое, что разбросом можно пренебречь. [c.151] В Процессе разрыва наиболее опасная трещина перерезает образец на две части (рис. 19). [c.152] Пусть Н—длина макромолекул, расположенных вдоль оси растяжения, к—толщина слоя полимера, сравнимая с размерами микрообласти перенапряжения в вершине трещины. Концы некоторых макромолекул попадают в слой к и не участвуют в разрыве образца. Вероятность того, что конец макромолекулы попадает в зазор /г, равна кШ. Число цепей, пересекающих зазор, равно 5()Л/(1—Л/Я), где N—число макромолекул, приходящихся на единицу площади поперечного сечения образца, которая равна 8 . [c.152] Причем к1Н=т1М=р1Р, где т—молекулярная масса отрезка цепи длиной к, а р—соответствующая ему степень полимеризации. А1олекулярная масса и степень полимеризации связаны соотношением М=гп1Р, где —молекулярная масса звена или мономерной единицы (для капрона т1=113). [c.152] Отсюда следует, что для капроновых волокон вероятная толщина слоя /г 80 А. Полученное значение Л является вполне разумной величиной, соответствующей линейным размерам области перенапряжения в вершине трещины. [c.153] Вернуться к основной статье