Исследование термодеформационного поведения элементов структуры аморфных и полукристаллических полимерных систем

• Автор: Махмудов, Изатулло Шомуродович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Введение
1.2. Молекулярная структура и физические свойства эластомеров
1.3. Современные представления о надмолекулярной структуре
эластомеров
1.4. Деформация, морфология и последующая кристаллизация
эластомеров
1.5. Кристаллизация, морфология и последующая деформация
эластомеров
1.6. Влияние морфологии кристаллических образований на
механические свойства эластомеров
1.7. Кристаллизация смеси каучуков
1.8. Основные радиационно-химические явления в облученных
эластомерах
1.9. Постановка задачи диссертационной работы
Глава 2. Методика эксперимента. Рентгенографическое изучение
структуры полимеров
2.1. Введение
2.2. Некоторые вопросы теории дифракции рентгеновских лучей и их
применение
2.3. Оценка размеров кристаллитов
2.4. Определение ориентации кристаллитов
2.5. Оценка степени кристалличности полимеров
2.6. Методика малоугловых измерений
2.7. Аппаратуры для проведения исследований
2.8. Объекты исследования и их характеристики

Глава 3. Деформационное и термическое поведение элементов
структуры эластомера СКИ-3 при внешних воздействиях
3.1. Введение
3.2. Исследование изменения структуры эластомера СКИ-3 при одноосном растяжении
3.3. Исследование тепловых свойств элементов структуры эластомера СКИ
3.4. Влияние гамма-облучения на деформационное и термическое поведение элементов структуры эластомера СКИ
3.5. Влияние фуллерена Сбо на структуру эластомера СКИ
3.6. Выводы
Глава 4. Структура и свойства полимерных композиционных систем
4.1. Введение
4.2. Исследование структуры и механических свойств смеси каучуков
4.3. Исследование структуры и термодеформационного поведения блок-сополимера СБС
4.4. Исследование влияния фуллереновых добавок на структуру и деформационное поведение блок-сополимера СБС
4.5. Исследование структуры и деформационных свойств полиуретановых эластомеров
4.6. Исследование влияния инородных добавок на структуру и механические свойства аморфных полимерных композитов
4.7. Исследование влияния фуллереновой сажи на структуру и механические свойства фторопласта
4.8. Исследование влияния фуллереновой сажи на тепловые свойства кристаллической решетки фторопласта
4.9. Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Актуальность. Широкое применение эластомеров связано с их уникальными механическими свойствами. Это прежде всего способность к большим обратимым деформациям при сравнительно небольших значениях модуля упругости, а также способность поглощать и рассеивать механическую энергию, которые проявляются в широком температурном интервале.
Именно эти уникальные особенности механических свойств определяют то огромное значение, которое имеют эластомеры для современного машиностроения и других отраслей техники. Уровень технического прогресса в современном машиностроении и многих других отраслях промышленности можно характеризовать количеством используемых эластомерных материалов. Непрерывно повышаются требования к их качеству, срокам службы и температурному интервалу, в котором они сохраняют работоспособность.
К эластомерам относятся также и термоэластопласты - новые материалы, представляющие собой блок-сополимеры, жесткие блоки которых соединены физическими связями. Такие поперечные связи по прочности могут не уступать химическим, но удобны при переработке вследствие обратимости процессов, приводящих к их образованию. Создание новых термоэластопластов, по комплексу высокоэластических свойств, не уступающих обычным эластомерным материалам, позволит в будущем радикально решить вопросы технического прогресса резиновой промышленности, а также применения отходов производства и многократного использования эластомерных материалов.
Кристаллизация эластомеров привлекает в последнее время внимание исследователей и инженеров как в связи с синтезом и внедрением в практику новых стереорегулярных кристаллизующихся каучуков, так и в связи с необходимостью увеличения температурного интервала и сроков службы резиновых технических изделий. Общие закономерности кристаллизации одинаковы для всех полимеров.

В общем случае, с наибольшей скоростью сшиваются полимеры с высокой степенью ненасыщенности (за исключением полиизопренов), а пониженной способностью к образованию поперечных связей обладают каучуки, содержащие ароматические группы. Полисилоксановые полимеры легко сшиваются, несмотря на отсутствие двойных связей.
Повышенной склонностью к сшиванию характеризуются каучуки, содержащие боковые винильные группы (независимо от природы главной цепи); с увеличением числа таких групп СШ (радиохимический выход поперечных связей) увеличивается [96,97]. Низкие величины выходов сшивания характерны для таких насыщенных каучуков, как СКФ-32 и СКЭП [95], а также для ненасыщенных изопреновых каучуков (СКИ-3, НК) [96]. Бутилкаучук и полисульфидные эластомеры деструктируются под действием излучения.
В то же время было найдено [98], что величина выхода сшивок в кристаллическом полихлоропрене (наирит Б) ниже, чем в предварительно аморфизованном полимере. По аналогии с частично-кристаллическими пластиками [98-100] предполагается, что в кристаллических областях каучука образуются внутримолекулярные сшивки, а процесс сшивания протекает более эффективно в аморфной части эластомера.
Интенсивность процесса сшивания зависит также от условий облучения. При облучении каучуков в присутствии кислорода воздуха интенсивно развиваются процессы радиационно-химического окисления, которые в зависимости от природы каучука сопровождаются сшиванием или деструкцией полимерных цепей. Так, при облучении в присутствии кислорода воздуха силоксановых каучуков величина радиационно-химического выхода поперечных связей уменьшается по сравнению с облучением в вакууме с 3 до 1 связей/100 эВ [97,99]. Скорость процессов радиационной деструкции в присутствии кислорода особенно велика в изопреновом (СКИ-3) и фторкаучуках. Скорость радиационного сшивания полибутадиенов и их сополимеров с акрилонитрилом в воздушной среде выше, чем в вакууме [30].