Эффект Патрикеева-Маллинза

В большинстве ТПЭ проявляется эффект Патрикеева-Маплинза размягчение под напряжением. Если образец ТПЭ вначале деформируется, а затем освобождается от нагрузки, то для вторичной деформации требуется меньшее напряжение. Этот эффект количественно выражается гистерезисной энергией, которая является разностью площадей под диаграммой напряжение-деформация для цикла нагружения и последующего цикла разгрузки. Эффект Патрикеева-Маллинза может приводить к теплообразованию в материале, которое в большинстве случаев является нежелательным. Способность ТПЭ к рассеиванию энергии связана с его прочностью и твердостью. Разрушение полимера включает инициирование, медленный рост трещины и катастрофическое ее распространение. Максимальная прочность в термопластичных эластомерах достигается в большей степени из-за замедления катастрофического распространения трещины после ее медленного роста, обусловленного действием жестких доменов одновременно и как наполнителя, и как химической сшивки. Жесткие домены являются. эффективными наполнителями, если их объемная доля превышает 0,2, размер составляет менее 100 нм, а температура размягчения намного превышает температуру испытания. Другой причиной повышения прочности является формирование развитого граничного слоя на поверхности раздела между жесткими и мягкими сегментами.

Из-за двойственной функции жестких доменов молекулярный процесс деформации ТПЭ полностью отличается от Гауссовой статистической теории сеток, применяемой для описания поведения традиционных вулканизатов.

При приближении температуры к Тс мягкого сегмента ТПЭ становится более жестким и постепенно делается хрупким. Однако обычно температура эксплуатации никогда не достигает Гс мягкого сегмента, поскольку она значительно ниже комнатной температуры. При повышении температуры в типичном ТПЭ из-за плавления жестких доменов уменьшаются модуль и прочность. При температуре плавления жестких доменов резко уменьшается модуль, и материал больше не может использоваться как термопластичный эластомер. Однако двухфазная структура может сохраняться и в расплаве. Температура плавления зависит от природы жесткого блока.