Методы исследования, прогнозирования и моделирования эксплуатационных свойств термоусаживаемых текстильных материалов

• Автор: Рымкевич, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 222 с. : ил.

Оглавление

Введение

Глава 1. Полимеры с эффектом термоусадки

1.1. Термоусаживаемые материалы

1.2. Полимеры, применяемые при производстве термоусаживаемых

текстильных изделий

1.2.1. Полиэтилен

1.2.2 Полиэтилентерефталат

1.3. Эффект памяти формы

1.3.1. Межмолекулярная сшивка химическими связями
1.3.2. Технологии сшивки полиэтилена
1.3.2.1. Технология пероксидной сшивки
1.3.2.2. Технология радиационной сшивки
1.3.2.3. Технология силановой сшивки
1.4. Отличие свойств полиэтилена, сшитого различными способами
1.5. Способ производства термоусаживаемых трубок из полиэтилена
1.6. Особенности эффекта памяти формы в стеклообразных полимерах
1.7. Исследования с помощью изометрического нагрева
1.8. Новейшие исследования эффекта памяти формы
1.8.1. Свет и эффект памяти формы
1.8.2. Полимер с памятью в четыре формы
1.9. Выводы по главе
Глава 2. Объекты исследования и методы испытаний
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Уточная модифицированная полиолефиновая мононить с эффектом памяти формы

2.1.2. Комплексная уточная полиэтилентерефталатная нить
2.1.3. Полиэтилентерефталатная нить, направленная по основе
2.2. Методы исследования
2.2.1. Определение линейной плотности нитей
2.2.2. Температурные исследования
2.2.3. Методы исследования структурных процессов. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.4. Механические испытания
2.2.4.1. Оценка прочностных и деформационных свойств из диаграмм растяжения
2.2.4.2. Изометрический нагрев
2.3. Определение удельного сопротивления текстильного
термоусажимаемого полотна
2.4 Статистическая обработка результатов измерений. Оценка погрешностей измерений
Глава 3. Изменение геометрических размеров компонент
термоусаживаемого текстильного полимерного полотна в различных
температурно-временных режимах
3.1. Структурные исследования методом инфракрасной
спектроскопии
3.2 Изменение геометрических размеров уточной полиолефиновой мононити в различных температурно - временных режимах
3.2.1 Особенности усадки уточной термоусаживаемой ПЭ мононити с эффектом памяти формы
3.2.2 Физическая модель термоусадки модифицированной полиэтиленовой мононити с эффектом памяти формы
3.2.3 Оценка высоты энергетического барьера и2з
3.2.4. Моделирование процессов термоусадки термоусаживаемой мононити из модифицированного полиэтилена на основе механических моделей
3.2.5. Особенности поперечной деформации мононити
3.2.6 Особенности деформации термоусаживаемой модифицированной полиэтиленовой мононити с эффектом памяти формы в области температур 125 - 130 °С
3.3. Общее уравнение деформации термоусаживаемой ПЭ мононити с эффектом памяти формы в различных режимах
3.4. Оценка вероятности энергетических переходов кластеров через потенциальный барьер за единицу времени
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Особенности термической усадки ПЭТФ нитей - уточной комплексной и направленной по основе
4.1. Структурные исследования методом инфракрасной спектроскопии
4.2. Изменение геометрических размеров уточной комплексной ПЭТФ нити в различных температурно-временных режимах
4.3. Уравнение зависимости усадки уточной комплексной ПЭТФ нити от температуры и времени теплового воздействия
4.4. Изменение геометрических размеров основной ПЭТФ нити основы различных температурно-временных режимах
4.5. Выводы по главе
Глава 5. Механические свойства и изометрический режим нагрева ПЭ мононити с эффектом памяти формы. Механические свойства ПЭТФ нитей. Электрические свойства текстильного полотна
5.1. Механические свойства
5.1.1. Исследование механических свойств уточной ПЭ мононити с эффектом памяти формы
5.1.2. Исследование механических свойств уточной комплексной
ПЭТФ нити
5.1.3 Исследование механических свойств основной ПЭТФ нити, направленной по основе

длиной волны больше 260 нм удлиненные элементы этой сетки фиксируются в новом положении. При дальнейшем освещении коротковолновым светом с длиной волны менее 260 нм фотоактивные сегменты могут быть обратимо разорваны и полимер возвращается в исходное состояние. Авторы [103] наблюдали перераспределение амплитуды полос поглощения в спектре после облучения полимеров ультрафиолетовым светом. Это служит прямым доказательством того, что под действием длинноволнового излучения разрушаются двойные связи карбонильных групп и образуется циклобутановое кольцо. Последующее облучение коротковолновым светом приводит к разрушению циклобутанового кольца и восстановлению двойных связей. Свет с длиной волны больше 260 нм в этих опытах выполняет роль "стрелочника", который разрывает и устанавливает химические связи в новом положении, более выгодном в напряженном внешней механической нагрузкой материале. Коротковолновое облучение, напротив, снимает химическую фиксацию, индуцированную предыдущим длинноволновым облучением. Но поскольку внешние механические напряжения уже отсутствуют, форма полимера восстанавливается[104]. Очевидно, что практические применения новых типов полимеров в первую очередь могут быть связаны с медицинскими целями [105].
1.8.2. Полимер с памятью в четыре формы Исследователи из Научно-исследовательского центра компании General Motors в Уоррене, США, показали, что полимер, используемый топливных элементах в качестве материала для мембран, способен «запоминать» четыре разные формы и принимать их при нагреве до разных температур [106]. Такие свойства могут найти себе применение в самых разных областях человеческой деятельности, от космонавтики до биомедицинских технологий. Иономер перфторсульфокислоты (PFSA), продающийся под коммерческим наименованием «нафион» (Nafion), обладает эффектом памяти формы. Такие материалы способны «запоминать» свою форму, соответствующую определенным условиям - влажности, температуре,