Молекулярные превращения и поведение структурных и термодинамических параметров аморфно-кристаллических полимеров

• Автор: Варданян, Володя Ишханович
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ереван
• Количество страниц: 151 c. : ил

ГЛАВА I. Литературный обзор

§ I. Общие представления об организации

аморфно-кристаллических полимеров

§ 2. Особенности плавления полимерных, систем

§ 3. Влияние внешних факторов на структуру и

свойства аморфно-кристаллических, полимеров

§ 4. Изменение свойств макромолекулярных. систем

и проблема прогнозирования

§ 5. Термодинамическая модель старения аморфнокристаллических полимеров и постановка задачи

Глава II. Материалы и методы исследования

§ I. Исследуемые полимеры и их обработка

§ 2. Методы исследования
а) Инфракрасная спектрофотометрия
б) Малоугловое рассеяние поляризованного
света
в) Дифракпия рентгеновских лучей при
больших, углах
г) дифференциально сканирующая калориметрия
§ 3. Условия проведения теплофизических, исследований
Глава III.
§ I. Обоснование выбора энтальпии плавления как критериального параметра при исследовании старения аморфно-кристаллических, полимеров
§ 2. ИК-спектрофотометрические исследования
а) ИК-спектрофотометрические исследования
ПЭВД подвергнутого термовоздействию

б) ИК-спектрофотометрические исследования
ПЭВД, подвергнутого УФ-облучению
в) ИК-спектрофотометрические исследования
^ -облученных образцов полиэтилена
г) ИК-спектрофотометрические исследования полиамида-610, подвергнутого
УФ-облучению
§ 3. Исследование надмолекулярной структуры
ПЭВД и ПА
§ 4. Калориметрические и рентгеноструктурные
исследования ПЭВД и ПА
§ 5. Закономерности поведения энтальпии
плавления полимерных систем в процессе воздействия внешних факторов
а) 0 корреляциях в поведении энтальпии плавления и макроскопических характеристик исследуемых полимерных систем
б) Термодинамический подход к изучению старения полимеров и проблема прогнозирования
их долговечности
§ 6. Влияние степени напряженности на зависимости
энтальпии плавления лН от времени старения
§ 7. Физические принципы ускоренного прогнозирования долговечности
аморфно-кристаллических полимеров
§ 8. Об ограниченности критерия Бейли
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность проблемы. Одна из основных проблем молекулярной физики полимеров сводится к изучению особенностей изменения структурных и термодинамических параметров макромолекулярных систем, стимулируемых воздействием внешних факторов. Известно, что высокие температуры, УФ- и ^ -облучения, совместное воздействие высоких температур и УФ-излучения и т.д. оказывают существенное влияние как на физическую и химическую организацию макромолекул, так и на надмолекулярную структуру (НМС). Интенсивность этих изменений зависит и от природы полимера, и от вида воздействующего фактора. Очевидно, что изменения свойств полимеров обусловлены физическими и химическими превращениями, иницируе-мые внешними воздействиями [1-8].
Круг охватываемых этой проблемой вопросов достаточно широк.
В качестве одной из стержневых она включает в себя задачу прогнозирования свойств полимеров (и в первую очередь их долговечность). Анализ обширного литературного материала свидетельствует, что при решении этой задачи основное внимание исследователей привлекает, в силу особой ее сложности, изучение отдельных химических процессов и на этой основе предпринимаются попытки прогнозирования свойств полимеров. Систематическим же структурным и термодинамическим исследованиям не уделялось сколько-нибудь значимого внимания. Существующие по этому вопросу литературные данные не только малочислены, но и, к сожалению, достаточно противоречивы. Нам представляется, что этим и определяется отсутствие до настоящего времени сколько-нибудь общей теории, построенной на основе изучения отдельных микропроцессов или структурных и термодинамических исследований, позволяющих прогнозировать поведение физико-механических свойств полимеров, на-

происходит в основном за счет накопления эфирных и сложноэфирных, соединений. Если учесть, что именно после ~ 1000 часовой термообработки начинают проявляться сшивки, то напрашивается вывод,что при термостарении сшивка осуществляется посредством кислородных мостиков. После приблизительно 1000 часов воздействия в ИК-спек-тре появляется и растет полоса поглощения при 1412см”* (табл.1). Появление этой полосы поглощения обусловлено тем, что при окислении полиэтилена полоса поглощения СН2 - групп, находящихся в непосредственной близости от окисленных, участков, изменяет свою частоту с 1460 до 1412см“-*-. Так что появление этой полосы является еще одним спектральным признаком интенсивного окисления ПЭ при термовоздействии. Представляет интерес тот факт, что в области поглощения С=0 групп (1700-1800СМ”1) отсутствует полоса при 1733см”1, относящаяся к карбонильным группам альдегидного типа.
Это свидетельствуето о том, что при термообработке деструкция в полиэтилене незначительна. При термообработке в течение 1200 часов в ИК-спектре появляется слабая и сильно размытая полоса поглощения (в области ЗЗОО-ЗбООсм”-1-, относящаяся к 0-Н группам, (находящимся в ассопированном состоянии. Дальнейшее термовоздействие приводит к смещению этой полосы к более низким частотам и к еще большей размытости. При этом появляется полоса поглощения при 1245см”-*- [ V (С-0) ] , приписываемая также 0-Н группам. Известно, что на положение полосы поглощения 0-Н групп влияют другие группы, и видимо, смещение и уширение полосы в области 3300-
-Т —т
-3500см , а также появление полосы поглощения при 1245см- означают изменение окружения 0-Н групп.
Степень кристалличности, определенная по дублету 720-731см-1 и по полосе 1306см”^ от продолжительности термообработки растет.