7.1.2应力松弛定义:材料在一定温度下,受到某一恒定的外力(形变),保持这一形变所需随时间的增加而逐渐减小的现象生活中的形变松紧带子密封件在受外力时,密封效果逐渐变差(密封的重要问题a(t)交联聚合物线形聚合物线性和交联聚合物的应力松弛曲线
7.1.2 应力松弛 定义: 材料在一定温度下,受到某一恒定的外力(形 变),保持这一形变所需随时间的增加而逐渐减小的现象 生活中的形变: 松紧带子 密封件 在受外力时,密封效果逐渐变差(密封的重要问题) 线性和交联聚合物的应力松弛曲线
7.1.2应力松弛应力松弛的影响因素1.交联:由于交联的存在,分子链之间不能产生相对位移,高聚物不能产生塑性形变,故应力只能衰减到一平衡值而不能松驰到零。所以,和蠕变一样交联也是克服应力松驰的重要措施。为此,橡胶制品需要交联处理
7.1.2 应力松弛 应力松弛的影响因素 1.交联: 由于交联的存在,分子链之间不能产生相对位 移,高聚物不能产生塑性形变,故应力只能衰减 到一平衡值而不能松驰到零。所以,和蠕变一样, 交联也是克服应力松驰的重要措施。为此,橡胶 制品需要交联处理
7.1.2应力松弛应力松弛的影响因素2.温度温度很高,远远超过Tg时,常温下的未交联橡胶链段运动时受到的内摩擦力很小,应力很快就松驰掉温度太低,比Tg低得多,如常温下的塑料,虽然链段受到很大的应力,但由于内摩擦力很大,链段运动的能力很弱,所以,应力松驰极慢,不易觉察只有在Tg附近几十度范围内,应力松驰现象才比较明显不同温度下的应力松驰曲线T一8,会达到g=0的状态如在生活中(密封件)需要注意应力松弛使用前应消除内应力,采用退火等热处理
7.1.2 应力松弛 应力松弛的影响因素 2.温度 温度很高,远远超过Tg时,常温下的未交联橡胶, 链段运动时受到的内摩擦力很小,应力很快就松驰 掉 温度太低,比Tg低得多,如常温下的塑料,虽然 链段受到很大的应力,但由于内摩擦力很大,链段 运动的能力很弱,所以,应力松驰极慢,不易觉察 只有在Tg附近几十度范围内,应力松驰现象才比较 明显 不同温度下的应力松驰曲线: T→∞,会达到σ=0的状态 如在生活中(密封件)需要注意应力松弛, 使用前应消除内应力,采用退火等热处理
7.1.3滞后现象与内耗(1)滞后滞后:交变压力作用下,高分子材料的形变总是落后于应力变化的现象产生原因:分子运动的时间依赖性总落后于应力的变化例子:橡胶轮胎传送带一侧拉力,一侧压力防震材料,隔音材料
7.1.3 滞后现象与内耗 滞后:交变压力作用下,高分子材料的形变总是落后于应 力变化的现象 产生原因:分子运动的时间依赖性总落后于应力的变化 例子:橡胶轮胎 传送带 一侧拉力,一侧压力 防震材料,隔音材料 (1)滞后
7.1.3滞后现象与内耗滞后影响因素1.滞后与分子结构有关(刚性分子,滞后小;柔性分子,滞后大柔性分子链易运动,对应力进行反应,但不易跟上应力的变化;/极柔性(理想)的高分子滞后也不明显;柔性分子链太易运动,跟不上应力的变化(只有柔性适中的高分子滞后表现明显
7.1.3 滞后现象与内耗 滞后影响因素 1.滞后与分子结构有关 ✓ 刚性分子,滞后小;柔性分子,滞后大 ✓ 柔性分子链易运动,对应力进行反应,但不易跟上应 力的变化; ✓ 极柔性(理想)的高分子滞后也不明显;柔性分子链 太易运动,跟不上应力的变化; ✓ 只有柔性适中的高分子滞后表现明显