ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное исследование механической анизотропии полимеров из "Механические свойства твёрдых полимеров" В большинстве случаев механическую анизотропию полимеров оценивали для поперечно-изотропных систем, но были предприняты также попытки исследовать прокатанные и отожженные листы полиэтилена низкой плотности, обладающие орторомбической симметрией [31]. [c.222] Ниже эти экспериментальные данные будут обсуждены более подробно. [c.222] Рауманн и Саундерс [23] приготовили серию ориентированных -листов полиэтилена низкой плотности одноосной вытяжкой изотропных листов. Они измерили модуль при растяжении в направлениях, образующих различный угол с направлением исходной вытяжки, и представили свои результаты в виде диаграмм двух типов. [c.223] О — продольный — при кручении Д — при изгибе. [c.225] Точная картина развития химической анизотропии зависит от особенностей химического состава волокон и природы процесса вытяжки. Однако можно выделить следующие общие закономерности. [c.225] Основной эффект увеличения степени вытяжки (т. е. увеличения степени молекулярной ориентации) заключается в возрастании модуля Юнга Е , измеряемого в направлении оси волокна. Поэтому для высокоориентированных волокон 33 много меньше, чем продольная податливость 833 = ц неориентированных полимеров. Для найлона и полиэтилентерефталата наблюдается небольшое уменьшение поперечного модуля Е с ростом степени вытяжки, тогда как Е полипропилена и полиэтилена высокой плотности остается почти постоянным, а Е. полиэтилена низкой плотности сильно возрастает. Продольный модуль Е всех высокоориентированных волокон больше Е- , причем полиэтилентерефталат является в этом отношении наиболее анизотропным волокном, для которого Е Е = 5 /533 = 22,5 (табл. 10.2). [c.226] Необходимо отметить также аномальное поведение полиэтилена низкой плотности при степенях вытяжки меньше 2, что согласуется с данными Рауманна и Саундерса для пленок. [c.226] Другая отличительная особенность полиэтилена низкой плотности — уменьшение почти в три раза модуля сдвига С в исследованном интервале степеней молекулярной ориентации, в то время как 6 для остальных полимеров изменяется незначительно. Для них s близко к 11, т. е. для полиэтилентерефталата, полиэтилена высокой плотности и полипропилена 1, а для найлона 44/ 11 2. Полиэтилен низкой плотности при комнатной температуре резко отличается от других полимеров тем, что для него продольная податливость 533 составляет величину того же порядка, что и поперечная податливость ц, а податливость при сдвиге 44 более чем на порядок превышает 533 или Исключительное поведение этого полимера иллюстрировалось детальным анализом его анизотропии в разделе 8.4.4. [c.227] Интересно отметить сходство упругих констант полиэтилена высокой плотности и полипропилена относительные величины упругих констант изменяются аналогичным образом (см. табл.10.1), а основное различие состоит в значительно более высокой плотности полипропилена, что и следует ожидать, исходя из его более высокой температуры плавления. [c.227] Можно отметить также две малозаметных особенности механической анизотропии небольшой минимум продольного модуля полиэтилена высокой плотности при малых степенях вытяжки и очень небольшой максимум модуля при кручении найлона при степени вытяжки 1,.5. [c.229] В табл. 10.3, 10.4 и на рис. 10.17 и 10.18 приведены некоторые характерные свойства таких материалов в сравнении с вытянутыми и отожженными листами, обладающими осевой симметрией. Отметим следующие особенности. [c.230] Модули листов а — Ь и Ь — с почти одинаковы. Кроме того, среднее из значений йд и в плоскости аЬ, т. е. очень близко к до для листов с осевой симметрией. [c.232] Соотношение модулей для отожженного листа и листа с орторомбической симметрией зависит от температуры. При низких температурах Е Ед Е Е Е , в то время как при высоких температурах Е , до и Е Еа или Е . Возможное объяснение этого будет дано в разделе 10.9. [c.232] Податливости при сдвиге 44 и 55 заметно выше, чем что согласуется с поведением листов холодной вытяжки, свидетельствуя о некоторой корреляции свойств отожженных и неотожжен-ных образцов. [c.232] Вернуться к основной статье