Лако-красочные материалы — производство

На рис. 5.8-5.12 по оси абсцисс покачано увеличение температуры или уменьше­ние частоты. В случае полимеров влияние изменения указанных переменных па­рамеции» оказывается идентичным. Значительный объем знаний о связи свойств полимеров с их молекулярным строением получают в результате эксперименталь­ного и теоретического исследований температурно-временной суперпозиции ма­териалов.

В процессе любого динамическою механического эксперимента обычно варьи­руют температуры или частоту в интервале какого-то заданного диапазона значе­ний н определяют модуль материала. Интервал частот, в котором можно достаточно п|юсто проводить измерения, имеет оп|>еделешіьіе ограничения, так как чрезмерно низкие частоты сложно выдерживать в п|юнсссс эксперимента и они представляют определенную трудность для измерения. Если определять характеристику полиме­ра в сравнительно узком интервале удобных для эксперимента частот (например, при частотах от 0.1 до 100 Гн) и измерять эти характеристики в каком-либо широ­ком диапазоне температур (которые значительно проте регулировать, измерять п поддерживать на заданном уровне в процессе эксперимента), можно получить се­мейство кривых, представленное на рис. 5.13. Температуры в процессе эксперимен­та располагаются в следующем порядке: У, < Т7 < Т3 < ТА < < Т(. Анализ этих обоб­

щенных данных показывает, что при смещении по кривой для температуры 7’я влево н вправо по кривым для температур от 7’ до Т{ все они имеют плавных характер в ин гервале частот смещения. Установлено, что такое поведение характерно для боль­шинства полимерных материалов. Данную кривую называют обобщенной кривой, а величину, на которую смещается участок кривой, называют коэффициентом сме­щения. Таким образом, обобщенная кривая представляет собой зависимость лога­рифма модуля накопления (или какого-либо другого модуля) от скорости умень­шения переменной величины. Приведенную переменную получают умножением частоты на коэффициент смещения. Таким образом, семейство кривых, приведен­ное, например, на рис. 5.13, может быть трансформировано в какую-то одну кривую, показанную, например, на рис. 5.14.

На рис. 5.14 параметр/- частота и л, — коэффициент смещения. Значения коэф­фициентов смещения можно определить довольно просто при наложении кривых на каждом графике. Необходимо об|»шать внимание на то. чтобы было обеспечено достаточное перекрытие каждой кривой, в целях получения высокой достоверности в результатах определения параметра «г Также можно построить график зависимо­сти параметра аг от температуры, что даез возможность определить значения этого параметра при промежуточных температурах испытаний.

Значительный успех в области получения представления о вязкоупругих свой­ствах полимеров связан с работой Вильямса. Лэнлсла и Ферри |3). Эти авторы смог­ли показать, что для значительного числа полимеров значении коэффициентов сме­щения могут быть определены, используя довольно простую систему уравнений:

которая является уравнением Вильямса Лэнлсла Ферри (ВЛФ-уравнение) для определения ко:и|и|>ііциента смещения при какой-то стандартной температур Т. И наоборот, если выбрана температура, которая является температурой стеклова­ния, это выражение принимает вид

51. Г. т 7 7 ,

Такие имеющие несомненную важность универсальные уравнения, позволяю­щие определить величины коэффициента смешения, представляют собой основу для экспериментальных и теоретических исследований применительно к анализу вязкоупругих свойств полимеров.

5.6. Выводы

В настоящей главе рассмотрен ряд важных параметров, используемых для опреде­ления свойств полимеров. Представлены определения различных молекулярных масс. Для получения полного представления о клеях и явлении адгезии важными параметрами являются как молекулярная масса переплетающихся цепей, так и мо­лекулярная масса между поперечными связями. Также рассмотрены температурные переходы в полимерах. Наиболее важными в этом отношении являются температу­ра стеклования и температура плавления. Температура стеклования характеризу­ет момент, когда полимер переходит из стеклообразного в эластическое состояние. Установлена обратная зависимость между частотой и температурой и сс связь с из­мерениями динамических механических свойств полимеров. Описан метод получе­ния обобщенных кривых и щтедставлены ВЛФ-уравнення.