Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать
Download 4.59 Mb. Pdf ko'rish
|
tekst dissertacii paka a.l. 1
|
36
вой радиации, термоциклированию, относительному удлинению, термостабиль- ности и прочности при разрыве и ударе. Из анализа этих требований можно заключить, что до тех пор, пока количе- ственные значения параметров не выходят за пределы границ, установленные в таблице 3 ГОСТ Р 52568-2006 [128], полимерное покрытие считается работоспо- собным, но время сохраняемости этих параметров в процессе жизненного цикла покрытия не регламентируется. Существуют лишь экспертные оценки, заключа- ющиеся в том, что срок эксплуатации таких покрытий может превышать 30 лет [125] и достигать 50-ти [126], но никаких научных обоснований или методик про- гнозирования сроков сохраняемости существующая нормативная документация не содержит. Между тем, существует ряд исследований, результаты которых позволяют оценить вероятные сроки сохраняемости свойств полимерных материалов под воздействием внешних атмосферных факторов. Сохраняемость параметров полимерных материалов по существующим в настоящее время представлениям можно оценивать по изменению их физико- механических свойств в процессе атмосферных воздействий в конкретных клима- тических условиях. Количественным показателем изменения свойств полимеров в этом случае является коэффициент сохраняемости К t 0 t t x K x (1.3) где x 0 , x t соответственно значение параметра до и после испытания. Однако вследствие разброса физико-механических характеристик полимер- ных материалов в процессе старения и выбор показателей, характеризующих ра- ботоспособность изделий и в то же время достаточно чувствительных к измене- нию свойств, является в ряде случаев весьма затрудненным. Кроме того, нет од- нозначности в том, что следует считать критерием устойчивости коэффициента сохраняемости. В работах [5, 4, 13] предложено в качестве такого критерия вы- брать 50 % х 0 (см. выражение (1.1)). Естественно, что такие предложения основа- ны на субъективных предпосылках, не имеющих в основе физической сущности. 37 Так, если в качестве показателя изменчивости свойств выбрать относительное удлинение при разрыве ɛ р , то для эластичных материалов оно может меняться от 30 до 1000%, а критическое значение этого параметра при коэффициенте сохра- нения 0,5 будет меняться от 15 до 500 %. Очевидно, что при ɛ р = 500 % материал будет работоспособным. Если же в качестве показателя старения выбрать разру- шающее напряжение при растяжении, то при достижении σ р половины первона- чального значения, полиэтилен становится абсолютно хрупким [14, 15]. Следовательно, неоднозначность изменения физико-механических свойств полимеров в процессе старения требует более деликатного подхода к определе- нию показателя сохраняемости материалов в части выбора характерного парамет- ра, ответственного за работоспособность материала и достаточно чувствительного к изменению свойств, а также определения критерия его сохраняемости. Решение этой задачи осложняется еще и тем, что используемые в настоящее время существующие оценки сохраняемости отражают совокупность как необра- тимых процессов деструкции и структурирования макромолекул, сопровождаю- щихся изменением молекулярной, надмолекулярной и фазовой структур полиме- ров, так и обратимых, связанных с рекристаллизацией или ускорением (замедле- нием) релаксационных процессов вследствие влияния факторов окружающей сре- ды. Это приводит к тому, что некоторые характеристики пластмасс в процессе испытания не меняются либо меняются немонотонно. Поэтому решение этой до- вольно сложной задачи может быть достигнуто только на основе комплексного изучения изменения релаксационных, деформационно-прочностных свойств, а также структуры материала в различных эксплуатационных условиях. Так, изучение изменения структуры и физико-механических свойств поли- этилена показало [15], что предел текучести т и удлинение при пределе текуче- сти т вплоть до хрупкого разрушения образцов при климатических испытаниях в Якутске практически остаются неизменными, а разрушающее напряжение при растяжении р и относительное удлинение при разрыве p уменьшаются соответ- ственно до предела текучести и до удлинения при пределе текучести (рисунок 1.2). После этого наблюдается катастрофическое снижение прочности. |
