Ползучесть и релаксация напряжения
Ползучесть (крип) - свойство твердых тел медленно накапливать деформации при воздействии постоянных напряжений. Ползучесть проявляется даже у весьма жестких полимеров и обусловлена как пластической, так и квазипластической деформацией. Полимеры не являются идеально упругими материалами. Наряду со свойством упругих твердых тел они обладают также некоторыми характеристиками вязких жидкостей. Так, под нагрузкой полимеры проявляют ползучесть, а напряжение в деформированных образцах релаксируют. Таким образом, полимеры представляют собой вязкоупругие среды. Ползучесть и релаксация напряжения аморфных полимеров в области Тс сильно зависят от молекулярной массы, а при Т > Тс на эти характеристики влияет длина цепи. Это связано с тем, что механические характеристики обусловлены вязкостью и высокоэластичностью. Если вязкость определяет ползучесть полимера, то зависимость удлинения от времени становится линейной, а скорость ползучести постоянной. Чем выше молекулярная масса, тем больше требуется времени для исчезновения высокоэластических свойств. Полимеры ведут себя как вязкие жидкости только при длительных нагрузках, находящихся за плато в области второго резкого падения релаксационного модуля (рис.13). При Т > Тс кристаллизация уменьшает податливость, скорость ползучести и релаксации напряжения и увеличивает релаксационный модуль (рис. 14). Температурная зависимость модуля кристаллических полимеров при Т > Тс выражена сильнее, чем у аморфных сетчатых полимеров, но вблизи Тс - слабее. Причина этого в уменьшении степени кристалличности с ростом температуры, распаде напряженных кристаллов, их ориентации, увеличении молекулярной подвижности аморфной фазы.
|
