Численное определение энергии активации

По-видимому, такая зависимость кажущейся энергии активации от режима ускоренных испытаний объективно способствует повышению точности прогноза, поскольку в реальных условиях эксплуатации клеевые соединения находятся в нагруженном состоянии, причем нагруженность в большей степени определяется внутренними напряжениями. Эти напряжения согласно кинетической теории прочности полимеров снижают уровень истинной энергии активации на определенную зависящую от активационного объема величину.

После того как построено семейство кривых ускоренного старения (желательно иметь 4-5 кривых) параллельно оси абсцисс, на уровне, соответствующем заданной степени сохранности свойства, проводится прямая, отсекающая от кривых на графике участки с возрастающими абсциссами. Эти абсциссы выражают долговечность клеевого соединения при повышенной температуре и ужесточенном режиме.

Влияние неточности экспериментального определения механических свойств соединения в процессе его ускоренного старения неизбежно сказывается и на построении графика зависимости. Поэтому в данном случае, как и при аппроксимации кривых старения, прибегают к графическому методу отыскания параметров линейной функции, т.е. прямая проводится таким образом, чтобы она проходила возможно ближе к каждой из точек.

Численное определение энергии активации важно не только для прогноза долговечности, но и для приблизительного суждения о характере связей, разрушающихся в процессе старения. Так, значения энергии активации в пределах 40-60 кДж/моль свидетельствуют о преобладающем влиянии на адгезионную прочность водородных связей. Возрастание энергии активации до 80-90 кДж/моль говорит о разрушении в клеевом соединении слабых химических связей, что, например, характерно для теплового старения карбамидных клеев. Для разрушения цельной древесины после теплового старения характерны значения энергии активации в пределах 120-150 кДж/моль. Это близко к энергии связи в молекулах целлюлозы и ее производных.

Точность прогноза долговечности во многом зависит от того, до какого уровня задано снижение механических свойств клеевого соединения в процессе эксплуатации. Чем меньше допустимое снижение контролируемого параметра, тем увереннее делается прогноз. В частности, для нагруженных клеевых соединений допустимое снижение прочности берется небольшим (10-20%) с учетом того, что в реальных условиях будет дополнительное снижение прочности от длительности действия нагрузки, условий работы (среды) и должен быть учтен разброс показателей прочности.

В ненагруженных соединениях допускаемое снижение прочности определяется условиями, сохранения формы изделия или устанавливается с расчетом, чтобы сохраняемая прочность была достаточной для восприятия влажностных напряжений. Остаточная прочность клеевых соединений, по опыту стандартизации свойств фанеры, при длительном тепловом старении не должна быть ниже 0,5 среднестатистической.