Обсуждая вторичные переходы, отметим, что полимеры е резко выраженными переходами более вязки, чем те, у которых такие переходы отсутствуют. Это, вероятно, связано с влиянием гибких боковых групп, которые при температурах в области вторичных переходов подвижны и поглощают энергию распространяющейся трещины, тем самым затрудняя ее продвижение. Установлено что разрушение может начинаться не только с поверхности, как у неорганических стекол, но также и от внутренних дефектов-пузырьков, пор, примесей, — в этом отношении стеклообразные полимеры напоминают металлы.

Однако в противоположность металлам вязкость, например полиметилметакрилата, с повышением температуры уменьшается. Анализ вязкости разрушения этих материалов подробно проведен Винсентом.

До сих пор рассматривались только аспекты кратковременного разрушения полимеров, тогда как аналогично металлам они могут разрушаться через длительное время после момента приложения статического или циклического напряжения. Как отмечалось уже, недостаточно высокие характеристики длительной прочности некоторых полимеров ограничивают возможность их более широкого распространения как конструкционных материалов. Замедленное разрушение типа растрескивания под напряжением происходит в обычных условиях нагружения, но этим термином также принято описывать и случаи растрескивания под действием напряжения в присутствии жидких сред, В том числе поверхностно-активных Указанные вещества не растворяют полимер и не оказывают на него химического воздействия, но тем не менее разрушение при данной нагрузке происходит, за более короткие сроки, чем при их отсутствии.

Явление статической усталости, впервые обнаруженное у не органических стекол, имеет место также и в полимерах — как выше, так и ниже температуры. Полимеры и эластомеры могут разрушаться в результате усталости под действием циклических нагрузок.

Некоторые полимеры, по-видимому, имеют физический предел усталости, но механизм его находится на стадии изучения, поскольку результаты исследований часто осложняются большим количеством выделяющейся теплоты, что связано с высоким демпфированием и низкой теплопроводимостью пластиков. В условиях длительной ползучести, когда идет процесс постепенного накопления повреждений (разрушений), механизм разрушения существенно усложняется.

Рассмотрим подробнее механизм разрушения в условиях статической усталости на примере кристаллических полимеров. Фрактограммы испытанных образцов свидетельствуют о том, что для более крутого участка изотермы характерно появление в образце множества визуально наблюдаемых трещин, из которых одна или две соседние вызывают разрыв образца.

Такой тип разрыва известен как явление растрескивания. Разрыву предшествует образование тяжа типа шейки с тем принципиальным отличием, что, во-первых, он появляется вследствие развития трещины, во-вторых, захватывает лишь часть поперечного сечения образца, в-третьих, будучи сильно дефектным, вскоре после своего появления разрывается при незначительном удлинении. Такой вид хрупкого разрушения можно назвать квазихрупким.

Наличие двух типов хрупкого разрушения ПЭВП можно объяснить, используя представления о двух конкурирующих термоактивационных кинетических процессах разрушения, развивающихся в частично кристаллических полимерах с момента приложении растягивающего напряжения: обратимого процесса рекристаллизации (разрушения на надмолекулярном уровне) и необратимого процесса статической усталости (разрушения на молекулярном уровне) и завершающихся в зависимости от преобладания одного из них либо появлением шейки, либо хрупким разрывом соответственно. Процесс рекристаллизации можно рассматривать как трехстадийный процесс плавления (разрушения) изотропной сферолитной структуры и собственно рекристаллизации. На первой стадии вследствие разрыва межмолекулярных связей изотропная сферолитная структура разрушается (плавится) до составляющих меньшей степени упорядоченности, но более подвижных.

При этом кристаллический полимер аморфизуется. На второй стадии подвижные элементы разрушения сферолитов ориентируются в направлении силового поля, создавая предпосылки для начала третьей заключительной стадии-формирования кристаллических образований фибриллярного типа.

После завершения этой стадии в каком-либо поперечном сечении образца скачкообразно появляется локальное сужение — шейка, которая затем распространяется по всей длине рабочей части образца. Предполагается, что все три стадии имеют термоактивационно-кинетическую природу, протекая под действием силового поля и флуктуации энергии тепловых колебаний макромолекул, а возможно и структурных составляющих более высокой организации. В свою очередь, процесс статической усталости, который приводит к хрупкому разрыву, согласно современным представлениям, есть термоактивационный результирующий процесс разрыва и восстановления (рекомбинации) валентных связей в макромолекулах, обусловленный флуктуациями энергии тепловых колебаний атомов.

Специфика хрупкого разрушения частично кристаллических полимеров состоит в том, что при сравнительно умеренных напряжениях, когда разрыв носит квазихрупкий или хрупкий характер, побочный процесс рекристаллизации оказывает сильное противодействие на доминирующий процесс статической усталости. Процесс статической усталости развивается в объеме образца неравномерно вследствие концентрации напряжений в заостренных вершинах микротрещин, образующихся из различного рода дефектов, и локализуется в окрестностях их вершин.

Вместе с тем, концентрация напряжений создает благоприятные условия и для развития процесса рекристаллизации, который также усиливается с ростом напряжений. При определенных условиях это может привести к формированию микротяжей в окрестностях вершин микротрещин, т. е. микрошеек, ориентированных вдоль силового поля растяжения. Сформировавшийся микротяж оказывает на миктротрещину препятствующей ее росту воздействие, а именно: во-первых, скругляет (как бы оплавляет) ее вершину, снижая концентрацию напряжений, во-вторых, будучи благоприятно ориентированным и более прочным на общем фоне изотропного материала, воспринимает на себя нагрузку, разгружая трещины.

Аналогичную функцию выполняет и вводимое в полимер рубленое волокно. Это явление, названное эффектом блокировки, либо замедляет, либо полностью подавляет рост микротрещин.

В последнем случае, который реализуется при достаточно высоких напряжениях, как показали микроскопические наблюдения полипропиленовой пленки, микротрещины растут с убывающей скоростью и затем практически останавливаются в своем росте. При этом формирование микрошеек приобретает тотальный характер, в результате чего появляется визуально наблюдаемая шейка.

Влияние заблокированных микротрещин сказывается на величине разрывного удлинения шейки.