ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы расчета внутренних напряжений из "Долговечность полимерных покрытий" Эти уравнения являются весьма упрощенными, так как в них не учтено влияние на величину внутренних напряжений различных физико-химических факторов скорости отверждения по толщине образцов, неоднородности их структуры и неравномерного распределения связей, природы подложки и др. Экспериментальные данные, полученные для различных полимерных покрытий [53—56], свидетельствуют об отсутствии однозначной зависимости внутренних напряжений от величины усадки и разности коэффициентов линейного расширения. Усадка максимальна в начальный период формирования, когда из системы удаляется наибольшее количество жидкой фазы или в полимеризации участвует наибольшее число функциональных групп. Однако на этой стадии отверждения в покрытиях практически не возникают внутренние напряжения. Резкое нарастание последних наблюдается при переходе системы в студнеобразное состояние вследствие замедления релаксационных процессов. Из этих данных следует, что внутренние напряжения определяются заторможенной усадкой. Значительное уменьшение усадки и коэффициента линейного расширения наблюдается при введении в полимерные системы активных наполнителей, взаимодействующих с полимером с образованием водородных или химических связей, однако внутренние напряжения при этом возрастают от 2 до 5 раз в результате резкого торможения релаксационных процессов. [c.39] Приведенные выше уравнения не отражают действительного сложного напряженного сотояния, возникающего в наполненных и армированных системах [58—60]. Они не учитывают также существенного влияния на величину и характер распределения внутренних напряжений прочности адгезионного взаимодействия на границе полимер — наполнитель, в зависимости от которой с увеличением концентрации наполнителя внутренние напряжения могут возрастать, резко понижаться или оставаться неизменными. [c.40] Для различных материалов экспериментально установлено, что существует область максимальных значений критерия Кирпичева, которая соответствует самопроизвольному локальному разрушению материала в процессе формирования. Оптимальные условия формирования материалов выбирают с учетом зависимости критерия от режимных параметров сушки. [c.41] Предложенные уравнения позволяют рассчитать внутренние напряжения для наиболее простых случаев, например для периода постоянной скорости сушки, когда обнаруживается линейное или параболическое распределение жидкой фазы по толщине материала. В более сложных условиях формирования необходимо учитывать наличие градиента температуры непостоянство коэффициентов линейного расширения, особенно в области температур, больших температуры стеклования полимеров зависимость этих коэффициентов от продолжительности и скорости нагрева. Для полимерных систем, формирующихся на поверхности твердых тел, например для покрытий, клеевых слоев, некоторых пленочных материалов, неравномерность распределения локальных связей по толщине пленки обусловлена не только наличием поля температур, градиента концентрации жидкой фазы, неодинаковыми глубиной и скоростью полимеризации на границе с воздухом и с подложкой, но и прочностью взаимодействия полимера с поверхностью твердых тел. Кроме того, определение характеристик, входящих в состав расчетных уравнений, выведенных для наиболее простых модельных условий, в процессе формирования полимерных систем связано со значительными трудностями. В связи с эти м широкое распространение нашли экспериментальные методы определения внутренних напряжений. [c.41] Вернуться к основной статье