Влияние параметров переработки и модификаторов на свойства полипропилена и композиционных материалов на его основе

• Автор: Данилова-Волковская, Галина Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 263 с. : ил.

Метастабильная область смесей полимеров, характеризуется рыхлостью и значительной величиной протяженностью межфазной поверхности, а, значит, существенным увеличением свободного объема полимера. При этом наблюдается резкое снижение вязкости системы 2 . Существенное снижение вязкости расплава полимера в ряде работ объясняется повышенным содержанием термодинамически несовместимых модификаторов на стенках капилляра, что приводит к проскальзыванию расплава и, соответственно, значительному увеличению ПТР 9 . Введение в ПП очень малых количеств 0,1 масс. Это объясняется тем, что введение добавок приводит к сохранению неизменными тех структур, посредством движения которых осуществляется течение полимеров . Повышение ВЯЗКОСТИ При дальнейшем увеличении содержания модификаторов, по мнению авторов , вызвано переходом от меж к внутриструктурной пластификации, с разрыхлением существующих структурных образований по мере увеличения количества добавляемой маловязкой жидкости. Таким образом, используя метод введения малых количеств добавок, можно добиться при этом резкого изменения свойств композиций. Существенно, что для рассмотренных композиций характерно отклонение от аддитивности изменения характеристик, что позволяет предполагать возможность получения более сильного эффекта, нежели это следует из расчета. Сложность изучения явления модификации кристаллизующихся полимеров обусловлена их гетерогенностью. Известно, что лучшие физикомеханические свойства характерны для полиолефинов с однородной мелкосферолитной структурой , 6 . Кроме того, реальная прочность полимеров во многом определяется числом проходных молекул, соединяющих отдельные кристаллиты между собой 3. В ряде работ отмечается, что процесс пластического деформирования полимеров представляет собой частичное плавление и рекристаллизацию кристаллических областей 5, 4. Автором получены корреляции параметров, харакгеризующие процессы растяжения и кристаллическую фазу полимера соотношение предела текучести и степени кристалличности, предела текучести и теплоты плавления 9 . В то же время авторами статьи предложено по аналогии с поведением аморфных полимеров рассматривать кристаллиты и кластеры как дефекты аморфной структуры Этот подход предложен, чтобы показать роль аморфных областей в процессе растяжения полимеров. Для описания структуры полимеров предложена трехфазная модель, учитывающая не только аморфную и кристаллическую фазы, но и межфазную составляющую 3 . Показано, что в полимере доля межфазной составляющей сравнима с содержанием кристаллической фазы. Межфазная составляющая имеет аморфную структуру, ее часто называют жесткой аморфной фазой, и она не дает вклада ни в процесс стеклования, ни в процесс плавления. При введении модификаторов может существенно меняться скорость зародышеобразования и кинетика кристаллизации полимеров. Как известно, центрами роста различных надмолекулярных образований являются неоднородности флуктуационной природы, существующие в расплавах полимеров5. Размер сферолитов определяется условиями нуклеации и не зависит от скорости их роста. Для полимеров без зародышей кристаллизации размер сферолитов может быть уменьшен при снижении температуры кристаллизации, что приводит к увеличению количества зародышей кристаллизации и уменьшает диапазон времен кристаллизации . Ослабляя межмолекулярное взаимодействие в расплаве, модификатор может стимулировать процесс зародышеобразования 1 . Совместимость полимера и модификатора оказывает существенное влияние на процесс кристаллизации . Тип надмолекулярной структуры смеси кристаллизующегося и некристаллизующегося полимеров определяется соотношением скоростей кристаллизации и фазового разделения. Кристаллизация индуцируется расслоением, а расслоение индуцируется кристаллизацией. Наложение двух фазовых переходов влияет на скорость роста сферолитов, что приводит к анизотропному распределению концентрации компонентов в системе 3, . В работе указывается, что несовместимые модификаторы не влияют на процесс кристаллизации или ускоряют его, а совместимые замедляют. По мнению В.