Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать

38 
 
 
а) 
б)
Рисунок 1.2 – Изменение 

р
(а) и ε
р
(б) полиэтилена 16802-070 от времени испы-
тания в климатических условиях: 1 – Якутск, 2 – Батуми, 3 – Ташкент
(по данным И.С. Филатова.) 
На основании этих исследований [16] было предложено для материалов, 
находящихся в высокоэластическом состоянии, выбрать в качестве характерного 
параметра относительное удлинение при разрыве, а в качестве критерия сохраня-
емости – удлинение при пределе текучести. Тогда процесс изменения свойств 
можно характеризовать уменьшением 

p
до 

т
, что наглядно иллюстрируется из-
менением деформационной кривой от времени испытания (рисунок 1.3). 
Точки испытания: 1 – 3 месяца; 2 – 6 месяцев; 3 – 12 месяцев; 4 – 24 месяца; 
5 – 30 месяцев; 6 – 36 месяцев
Рисунок 1.3 – Изменение диаграммы деформирования полиэтилена низкой плот-
ности 16802-070 в климатических условиях Якутска (I) и Батуми (II), (по данным 
И.С. Филатова) 
1 

---

39 
 
 
Известно, что удлинение при пределе текучести практически не зависит от 
температуры и скорости испытания, степени кристалличности и характера надмо-
лекулярной структуры материала, условий воздействия окружающей среды (ри-
сунок 1.4), в то время как предел текучести, разрушающее напряжение при растя-
жении и относительное удлинение при разрыве заметно изменяются [17-39]. Все
а) 
б)
в) 
г)
Рисунок 1.4 – Деформационные кривые полиэтиленовых материалов: а) ПЭВД (1 
– молекулярная масса 18000 – 25000 (при 22°С), 2 – 5 молекулярная масса 25000 
– 35000 (при 20, 40, 61, 80°С соответственно), скорость испытания 48 мм/мин); б) 
ПЭНД (1-4 – 50; 5; 0,5 (при 20 °С) и 50 мм/мин соответственно); в) ПЭВД (1 – 7 – 
плотность 0,9705; 0,9663; 0,9642; 0,9635; 0,9605; 0,9570 и 0,9563 г/см
3
соответ-
ственно при скорости испытания 1,27 мм/мин);
г) ПЭНП (скорость испытания 1,27 мм/мин)
(по данным И.С. Филатова.) 

---

40 
 
 
это свидетельствует об универсальности данного параметра и о правильности вы-
бора его как критерия сохраняемости полимерных материалов, так как при 
уменьшении удлинения при разрыве в результате воздействия окружающей среды 
до значения, равного или меньшего удлинения при пределе текучести, материал 
становится хрупким.
Таким образом, для полимерных материалов в качестве характерного пара-
метра при оценке их климатической сохраняемости целесообразно выбрать отно-
сительное удлинение ɛ(t) при разрыве, а в качестве критерия сохраняемости – от-
носительное удлинение при пределе текучести. Удлинение при пределе текучести 
всегда можно определить, изменяя скорость и температуру испытания или ча-
стично состав материала. 
Тогда с учетом (1.1) показатель климатической сохраняемости α(t) для по-
лимерных материалов можно представить в виде относительного параметра: 
   
t
0
t
t
t








, 
(1.4) 
где ε(t) 

относительное удлинение испытуемого материала в момент времени
t – испытания образцов, ед.; ε
0

начальное значение относительного удлине-
ния образцов, ед.; 
ε
t

удлинение при пределе текучести, ед. 
Введение относительного показателя климатической сохраняемости позволя-
ет, с одной стороны, сравнивать климатическую устойчивость различных поли-
мерных материалов по величине 

(t) при одном времени испытания в различных 
климатических условиях, с другой – прогнозировать время работоспособности 
или сохраняемости их свойств из решения уравнения 

(t) = 0. 
Пример использования относительного показателя α(t) для прогнозной оцен-
ки сохраняемости свойств полимерных покрытий можно проиллюстрировать на 
результатах исследований по старению полиэтилена под воздействием ультрафи-
олетового и окислительного воздействия (рисунок 1.5). 

---