СодержаниеВведение..............................5
Глава I. Методы исследования релаксационных процессов......12
§ 1. Непрерывный спектр времен релаксации полимерных материалов...16
§ 2. Критерий применимости различных приближений............26
§ 3. Дискретный спектр времен релаксации................27
§ 4. Непрерывные релаксационные спектры из реологических экспериментальных данных.....................30
§ 5. Деформирование и разрушение ориентированных полимерных материалов в режимах ? = соnst и ? = соnst................31
Глава II. Объекты исследования и методика эксперимента.......38
§ 1. Объекты исследования и методика приготовления образцов.....38
§2. Аппаратура и методика эксперимента релаксации напряжения....39
Глава III. Особенности процесса релаксации напряжения
в ориентированном полипропилене................46
§1. Влияние деформации на характер релаксационных процессов
в ориентированном полипропилене.................46
§2. Зависимость релаксации напряжения в ориентированном полипропилене от температуры...........................47
Глава IV. Результаты обработки кривых релаксации напряжения в ориентированном полипропилене с использованием метода спектров времен релаксации.........................................................................50
§1. Зависимость параметров ?1, ?2, ?3, ?4 от величины деформации......50
§2. Деформационная зависимость времен релаксации...........53
§3. Температурные зависимости параметров ?1, ?2, ?3, ?4, ?1, ?2, ?3, ?4.....54
Выводы..............................58
Заключение.............................59
Литература...........................60ВведениеМеханические свойства полимерных материалов существенным образом зависят от их строения (на молекулярном и надмолекулярном уровнях), а также от особенностей молекулярно-кинетических процессов протекающих в них и зависящих от характера теплового движения.
К молекулярно-кинетическим процессам в полимерах относится широкий круг явлений: диффузия и самодиффузия, кристаллизация и плавание, испарение и растворение, стеклование и размягчение, деформируемость и разрушение, механические потери, вязкое течение и многое другое. Только часть этих процессов представляет собой релаксационные явления, столь характерные для полимеров. К ним относятся все изменения вязкоупругих свойств полимеров (процесс релаксации механических напряжений, механические потери при многократных деформациях и вязкое течение), а также процессы структурного и механического стеклования. Таким образом, знать все о релаксационных свойствах полимеров - значит знать все почти об их механических свойствах.
Изучение явлений механической релаксации в полимерах (релаксации напряжения, температурно-частотных зависимостей динамических характеристик) позволяет не только оценивать эксплуатационные свойства полимерных материалов, но и устанавливать взаимосвязь между химическим и физическим строением полимеров, характерам молекулярной подвижности и макроскопическими релаксационными свойствами полимеров. Это направление получило в настоящее время широкое развитие, так как однозначное установление связи между структурой и свойствами полимеров способствует решению проблемы создания новых высокомолекулярных веществ материалов на их основе с ценным комплексом свойств.
Отсутствие строгих молекулярных теорий, описывающих релаксационные явления в высокомолекулярных веществах, проводить экспериментальное исследование процессов молекулярной релаксации полимеров в широком интервале температур особенно важным [7, 9-11]. Важность исследования процессов механической релаксации в полимерах объясняется не только тем, что для большинства полимерных материалов механические свойства являются основными, но и специфическим проявлением релаксации на уровне надмолекулярных структур, обнаруженных методами электронной и оптической микроскопии у большинства полимеров. Оказалось, что изменение подвижности первичных надмолекулярных структур, а также перестройка и модификация вторичных макроструктур существенно влияют на механические релаксационные свойства полимеров [10]. До последнего времени считалось, что процессы молекулярной релаксации в аморфных и частично - кристаллических полимерах существенно различаются, однако обнаружение надмолекулярных структур (и изучение механизмов их трансформации) как в частично-кристаллических, так и в аморфных полимерах позволяет сделать вывод о тождественности их релаксационных процессов. И у аморфных и у частично-кристаллических полимеров при исследовании в широком температурно-частотном диапазоне обнаруживается несколько областей молекулярной релаксации, обусловленных изменением подвижности выступающих в роли кинетических отдельностей, частей макромолекул различных размеров. При этом количественными характеристиками каждой области релаксации являются соответствующие им значения температуры (или частоты), усредненное время релаксации, условная величина энергии активации и функция распределения времен релаксации, характерная для каждого из проявившихся порознь релаксационных процессов.Литература1. Каргин В.А., Слонимский Г.Л., Краткие очерки по физико - химии полимеров, Москва, 1970
2. Альфрей Т., Механические свойства высокополимеров, Москва, 1952.
3. Каргин В.А., Современные проблемы науки о полимерах, Москва, 1962.
4. Гуль В.Е., Структура и прочность полимеров, М., 1971, 344 с.
5. Mark H., Advansing Front in Chemistry, New - Jork, 1947, № 7.
6. Каргин В.А., Соголова Т.И., Надарейшвили Л.И., Высокомолекулярные соединения, 1964, Т.6.
7. Keller A., Plil Mag, 1957, Т. 21, р.1171.
8. Менделькерн Л., Кристаллизация полимеров, М. - Л., "Химия", 1966, 334 с.
9. Соголова Т.И., Механика полимеров, 1965, №1, с. 5 - 16.
10. Каргин В.А., Адрианова Г.П., ДАН СССР, 1961, Т. 139, с. 874.
11. Каргин В.А., Слонимский Г.Л., Успехи химии, 1955, Т. 24, с. 785.
12. Hess K., Kiessing H., Z. Phys. Chem., 1944, Bd. 193, H.3/4, s. 196 - 217.
13. Hess K., Kiessing H., Koll Z., 1953, Bd. 130, № 1, s. 10 - 19.
14. Statton W.O., Godard G., J. Appl. Phys., 1957, T. 28, p. 1111.
15. Bonard R., Hosemann R., Z. Electrochemie, 1960, т. 64, s. 314.
16. Hosemann R., Polymer, 1962, т. 34, p. 349.
17. Hearle J.W., J. Appl. Polymer Sei., 1963, т. 7, p. 1125.
18. Китайгородский А.И., Цванкин Д.Я., Петров Ю.М., Высокомолекулярные соединения, 1963, т. 5, с. 1062.
19. Журков С,Н., Слуцке А.И., Ястребинский А.А., ДАН СССР, 1963, т. 153, с. 303.
20. Джейл Ф.Х., полимерные монокристаллы, Л., "Химия", 1968, 550с.
21. Bunn C.W., Alcock T.C., Trans. Faradey. Sei., 1945, v. 41, s. 314.
22. Hawkins S.W., Richards R.B., J. Polymer Sei., 1949, v. 4, p. 515.
23. Keller A., J. Polymer Sei., 1955, v. 17, p. 291.
24. Громов А.И., Слуцке А.И., Высокомолекулярные соединения, 1963, т. 4, с. 247.
25. Слуцке А.И., Докторская диссертация, ФТИ, Л., 1968.
26. Слуцке А.И., Энциклопедия полимеров, 1973, т. 2, с. 515 - 521.
27. Новокшонова Л.А., Распопов Л.Н., Руссиян К.Н., Кудинова О.И., Манлакова Т.А., Дьячковский Ф.С., ДАН СССР, 1975, т. 224, №2, с. 384 - 386.
28. Hess K., Chemie et industrie, 1958, v. 80, p. 129.
29. Белавцева Е.М., Гумаргалиева К.З., Китайгородский А.И., ДАН СССР, 1963, т. 151, с. 1356.
30. Гальперин Е.Л., Миндрул В.Ф., Кристаллография, 1971, т. 16, № 5, с. 999 - 1004.
31. Гальперин Е.Л., Щетнев Ю.Ф., Верцнер В.Н., Высокомолекулярные соединения. Краткие сообщения, 1973, т. 156, №1, с. 38 - 40.
32. Hess K., Mahl H., Gutter E., Kolloid Z., 1957, Bd. 155, №1, s. 1 - 19.
33. Журков С.Н., Слуцке А.И., Ястребинский А.А., ФТТ, 1964, т. 6, №12, с. 3601 - 3607.
34. Журков С.Н., Егоров Е.А., ДАН СССР, 1963, т. 152, с. 1155.
35. Ферри Дж., "Вязкоупругие свойства полимеров" М. 1963.
36. Роговина Л.З., Слонимский Г.Л., Высокомолекулярные соединения, 1966, т. 8, №2, с. 219.
37. Журков С.Н., Слуцке А.И., Куженко В.С., ФТТ, 1969, т. 11, с. 296.
38. Журков С.Н., Веттегрель В.А., Новак И.И., Кашинцева К.И., ДАН СССР, 1967, т. 176, с. 623.
39. Журков С.Н., Закревский В.А., Томашевский Э.Е., ФТТ, 1964, т. 6,с. 1912.
40. Журков С.Н., Савостин А.Я., Томашевский Э.Е., ДАН СССР, 1964, т. 159,с. 303.
41. Савостин А.Я., Томашевский Э.Е., ФТТ, 1970, т. 12,с. 2857.
42. Закревский В.А., Куксенко В.С., Савостин А.Я., Слуцке А.И., Томашевский Э.Е., ФТТ, 1969, т. 11, с. 1940.
43. Куксенко В.С., Слуцке А. И., Механика полимеров, 1970, №1, с. 43.
44. Томашевский Э.Е., Автореферат кандидатской диссертации, ФТИ АН СССР, Л., 1966.
45. Campbell D., Peterlin A., J. Polymer Sei., 1968, v. B 6, p. 481.
46. Wool R.P., Statton O.W., J. Polymer Sei., Polym. Phys. Ed., 1974, v. 12, 1575.
47. Регель В.Р., Черный Н.Н., Бобоев Т.Б., Механика полимеров, 1967, №4, с. 615; 1969, №3, с. 442; 1969, №5, с, 931.
48. Куксенко В.С., Автореферат кандидатской диссертации, ФТИ АН СССР, 1969.
49. Zhurkow S.N., Kuksenko V.S., Slutsker A.I., Proc.II Intern. Conf. Fracture, Brinhton, April, 1969, p. 531.
50. Новак И.И., Веттегрень В.И., Высокомолекулярные соединения., 1964, т.6, с. 706.
51. Егоров Е.А., Кандидатская диссертация, ФТИ АН СССР, Л., 1968.
52. Губанов А.И., Механика полимеров, 1966, №1, с. 143.
53. Петухов С.М., Воронков Е.Б., Оптов В.А., Мусаелян И.Н., Чирков Н.М., Установка для исследования релаксации в полимерных материалах, Информационный листок ГОСИНТИ №509-72.
54. Финк К., Рорбаче Х., Измерение напряжений и деформаций, ГНТИ, 1963.
55. Шерматов М., Султанов У., Куксенко В.С., Слуцкер А.И., Высокомолекулярные соединения, 1976, т. А 18, №7, с. 1613-1620.
56. Шерматов М., Пихомов П.М., Корсунов В.Е., Куксенко В.С., Механика полимеров, 1976, №3, с. 515-520.
57. Уорд И., Механические свойства твердых полимеров, издательство "Химия", М., 1975, с. 350.
58. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э. Е., Кинетическая природа прочности твердых тел, "Наука", М., 1974, с. 560.
59. Фридлянд К.Ю., Жиженков В.В., Егоров Е.А., Веттегрень В.И., Высокомолекулярные соединения, 1976, т. А 18, №7, с. 1534-1539.
60. Keller A., J. Polymer Sei., 1963, v. 18, s. 531.
|
|
