Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Powstająwówczasdużeodkształcenia,zwanewysokoelastycznymi,izmieniasię
entropiaukładu.Tentypodkształceńjestwłaściwytylkodlamateriałówpolimerowych
(wielkocząsteczkowych)imożesięodbywaćwskutekrotacjielementówłańcuchawokół
pojedynczychwiązań–C–C–.Zmieniasięwówczaskonformacjamakrocząsteczek.
Opisaneodkształceniazwiązanezrozprostowywaniemłańcuchówsątermodynamicz-
nieodwracalne,zależniejednakodtemperatury,wktórejmateriałsięznajduje.Wtem-
peraturzeniskiejenergiakinetycznychfragmentówłańcuchówjestzbytmałainadane
odkształceniejest„zamrożone”.Natejpodstawieopartajesttechnologiaformowa-
niatermoplastów„nazimno”orazproceswytwarzaniafoliitermokurczliwychprzez
rozciąganie,stosowanychdoopakowań.Popodwyższeniutemperaturyodkształcenia
tecofająsięinp.foliatermokurczliwa„zespala”tzw.zgrzewkęnp.kartonówmleka.
Wbardzoniskiejtemperaturze,poniżejtemperaturykruchości,materiałypolimerowe
ulegająrozerwaniuwzakresieodkształceńsprężystychprzymałymwydłużeniu.Jestto
tzw.pękaniekruche.Przydalszymobciążaniupolimeruwyciągniętegoizorientowa-
negoponownieulegająrozciągnięciuwiązaniaatomoweażdoichrozerwaniairoze-
rwaniacałegomateriału.Powyżejpewnejtemperatury,zwanejtemperaturązeszklenia
(T
g),termoplastycznemateriałypolimerowewytwarzająprzyobciążaniuodpocząt-
kuodwracalneodkształceniawysokoelastycznewskutekrozciąganiakłębków.Jeżeli
temperaturazeszkleniajestniska,zwykleznacznieponiżej0OC,mamydoczynienia
zmateriałamitypukauczuków–elastomerami.Jeżelitemperaturazeszkleniajest
wysoka,np.60OC,tomamydoczynieniaztypowymimateriałamikonstrukcyjnymi
zwanymiplastomerami.Wutwardzonychpolimerachtermoutwardzalnych,zwanych
żywicami,strukturasieciprzestrzennejniepozwalanapowstaniedużychodkształceń
entropowychimateriałytepękająprzyniewielkichodkształceniachicharakteryzują
sięzwyklewiększymmodułemsprężystościEniżtypowetermoplasty.Narysunku2.7
przedstawionoschematyczniekrzywerozciąganiaróżnychpolimerów.
Właściwościreologicznepolimerówwstaniestałym,jakjużwiadomo,zależą
istotnieodtemperatury,cojeodróżniaodklasycznychmateriałówkonstrukcyjnych,
takichjakmetale,uktórychtazależnośćjestistotniemniejsza.Polimerycharaktery-
Naprężenieσ
1
Pękanie
kruche
2
2
4
4
Odkształceniasprężyste
6
Odkształcenie,
Powstawanieszyjki
wysokoelastyczne
8
Odkształcenia
10
3
ε%
12
14
16
18
Rys.2.7.Krzywerozciąganiapolimerów:1–polimerutwardzony,bardzokruchy,2–polimerutwar-
dzonyowiększejodpornościnapękanie,3–polimertermoplastycznyrozciąganywtemperaturze
pokojowej,4–tensampolimerrozciąganywniskiejtemperaturze
25
