- •II. Механические свойства полимеров
- •II.1.Деформационные свойства полимеров при малых нагрузках и деформациях
- •II.1.1. Мгновенные упругие (гуковские и высокоэластические) деформации и установившееся вязкое течение аморфных полимеров.
- •II.1.2. Вязко-упругость и упруго-вязкость полимеров: процессы механической релаксациив полимерах при различных временных режимах нагружения/деформирования (феноменологическое описание)
- •II.2.1. Квазистатические режимы
- •II.2.2. Динамические режимы
- •II.1.3. Реологические состояния аморфных полимеров и релаксационные (механические реологические) переходы в них.
- •3.2. Обобщенные механические релаксационные спектры полимеров в однофазном аморфном состоянии
- •II.1.4. Возможности и примеры применения механической релаксационной спектрометрии для исследования молекулярного теплового движения и релаксационных переходов в полимерах
II.1.2. Вязко-упругость и упруго-вязкость полимеров: процессы механической релаксациив полимерах при различных временных режимах нагружения/деформирования (феноменологическое описание)
Вязко-упругое и упруго-вязкое поведение полимеров связано с одновременным развитием трех основных типов деформаций, связанных с тремя основными формами молекулярного движения: мгновенных деформаций связей (в аморфных полимерах – Ван-дер-вааальсовских связей), замедленных высокоэластических деформаций, связанных с изменением конформаций цепей и внутренним (сегментальным) трением, и деформаций макроскопического вязкого течения, связанного с макроброуновским движением макромолекул. Ниже рассмотрены три основных подхода к описанию параметров и процессов механической релаксации при квазистатических и динамических режимах механического воздействия (нагружения или деформирования):
формально-кинетический подход, базирующийся на использовании линейного дифференциального уравнения кинетики необратимых процессов;
подход механики деформирования сплошных сред, базирующийся на принципе суперпозиции Больцмана;
механическое моделирование одновременного развития мгновенных и замедленных обратимых (упругих) деформаций и необратимых деформаций вязкого течения.
II.2.1. Квазистатические режимы
К квазистатическим относятся два временных режима механического воздействия:
режим спада, или релаксации нагрузки (напряжения), соответствующий уменьшению нагрузки, или напряжения во времени при поддержании постоянным мгновенно возникшего отклика (деформации) R после приложения начальной нагрузки Р0;
режим запаздывания отклика, или режим ползучести, соответствующий изменению во времени отклика (деформации) на мгновенно заданную и поддерживаемую постоянной нагрузку (напряжение) Р.