Экспериментальное исследование диффузионной кинетики поглощения растворителей сшитыми эластомерами в условиях одноосного растяжения

Е.Р. Волкова, Е.Я. Денисюк, Р.М. Якушев (Пермь)

Работа посвящена экспериментальному исследованию неравновесных процессов набухания эластомеров в хороших растворителях при фиксированном одноосном растяжении. Если образец эластомера деформировать, а затем поместить в низкомолекулярный растворитель, то с течением времени его упругая реакция будет монотонно уменьшаться. Это явление объясняется тем, что в результате поглощения растворителя происходит значительное изменение упругих свойств материала, и в нем возникает неоднородное напряженно–деформированное состояние, которое эволюционирует во времени. Процесс релаксации упругих напряжений полностью определяется диффузионным процессом поглощения растворителя материалом. Это позволяет изучать диффузионную кинетику набухания эластомеров по экспериментальным релаксационным кривым, характеризующим изменение во времени упругой реакции деформированного и помещенного в растворитель образца. Такой подход реализован в данной работе.

Дано описание экспериментальной установки, которая позволяет определять упругую реакцию набухающего в растворителе образца в условиях одноосного растяжения при различных степенях растяжения. Предложена теоретическая модель, описывающая этот процесс. Рассмотрены методы, с помощью которых из экспериментальных релаксационных кривых можно извлекать информацию о термодинамических и транспортных свойствах материала. Представлены результаты экспериментального исследования процессов набухания полибутадиенуретанового эластомера в дибутилсебацинате при различных степенях растяжения. Показано, что процесс поглощения растворителя в данных условиях является нефиковским и хорошо описывается предложенной моделью. По экспериментальным данным произведена оценка зависимости транспортных свойств исследуемого материала от деформаций.

Работа выполнена при поддержке РФФИ ( грант № 02–03–32845 ).