Реология пропитки волокнистых материалов изотропными и анизотропными расплавами термопластов

• Автор: Антонов, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.06, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРА ТУРЫ

2.1. МАТРИЦЫ ДЛЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1.1. ЖКполимеры

Реологические свойства

Морфология

Механические свойства

2.1.2. Смеси ЖКполимеров с термопластами

Реологические свойства
Морфология
Механические свойства
Адгезионные свойства
2.2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
. АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОПИТКИ
2.4. ВЫВОДЫ ИЗ ОБЗОРА ЛИТЕРАТУРЫ
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1.1. Тестовые модельные жидкости
Глицерин
Расплав полиэтилентерефталата Г1ЭТФ
3.1.2. Использованные в работе полимеры и их смеси
Полисульфон СФ
ЖК полимер Родран Кобгип СПЭФ1
ЖК полимер СКБ1 СПЭФ2
Приготовление смесей СФ с СПЭФ1
Сушка полимеров
3.1.3. Нетканые волокнистые материалы
3.1.4. Комплексные нити
Комплексная нить на основе волокна терлон
Комплексная нить на основе волокна оксалон
3.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.2.1. Определение вязкости расплавов полимеров методом капиллярной вискозиметрии
3.2.2. Измерения вязкости на ротационном вискозиметре
3.2.3. Определение значений предела текучести методом плоскопараллсльного сжатия
3.2.4. Определение проницаемости и изучение кинетики пропитки нетканых материалов
3.2.5. Определение эквивалентного радиуса капилляра комплексной нити в продольном направлении
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
3.2.6. Пропитка комплексной нити в продольном направлении под действием вакуума и получение образцов однонаправленно армированных пластиков
3.2.7. Пропитка систем с параллельной укладкой волокна в продольном направлении и получение образцов однонаправленно армированных пластиков
3.2.8. Расчет пористости образцов армированных пластиков
4. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
4.1. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
4.2. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСГВА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5. ПРОПИТКА СИСТЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ УКЛАДКОЙ ВОЛОКНА В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ
5.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАПИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ
5.2. ПРОПИТКА СИСТЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ УКЛАДКОЙ ВОЛОКНА В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИМИ РАСПЛАВАМИ
Экспериментальные данные
Прямая и обратная задачи моделирования процесса пропитки
6. ПРОПИТКА НЕТКАНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАПИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ
6.2. ПРОПИТКА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИМИ РАСПЛАВАМИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В результате может наблюдаться наличие характерного излома на зависимости логарифма вязкости от обратной температуры. В области температур, соответствующей гетерофазному строению расплава наличие высокоплавких кристаллитов, определяющим может стать механизм скольжения полимера относительно стенок капилляра, а энергия активации вязкого течения достигает при этом очень высоких значений. В работах II, наблюдали непрерывный рост вязкости со временем в низкотемпературной области, сопровождавшийся снижением молекулярной ориентации полимера при его прохождении через капилляр. Скорость изменения вязкости со временем зависит от механической и термической предыстории образца. Авторы предполагают прохождение в системе в области низких температур процесса рекристаллизации с образованием кристаллитов с более высокой температурой плавления. Наличие кристаллитов ГБК существенно увеличивает предел текучести ЖКрасплава. Отмечено существенное снижение величины тпт с ростом температуры в огличие от наполненных систем, где предел текучести от температу ры зависит мало. Непосредственное измерение предела текучести жидкокристаллического сополиэфира осуществлено в работе с использованием метода плоскопараллельного сжатия. Одной из серьезных тенденций в исследовании реологических свойств ЖКполимеров является уменьшение количества работ, описывающих эти свойства с помощью традиционных реологических методов в установившемся режиме течения. Это связано с ограниченностью вклада таких исследований в научные представления о поведении полимерных анизотропных сред . Изучение анизотропии реологических характеристик ЖКрасплава тем более ценно, что связано с анизотропией механических свойств в твердом состоянии. Новые задачи реологии ЖКсистем потребовали создания нового оборудования. Основная цель изучения реологических свойств анизотропных систем состоит в создании начальной ориентации и измерении анизотропного вязкоупругого отклика. Вследствие высокой вязкости расплавов и растворов ЖКполимсров, содержащих мезогенные группы в основной цепи, основным способом создания первоначальной ориентации является использование механического поля. Для измерения анизотропной вязкоупругости создан , виброрсомстр, в котором одномерная ориентация создается стационарным сдвигом, а об анизотропии свойств судят, измеряя динамический отклик на малоамплитудный осциллирующий сдвиг в двух ортогональных направлениях. Прекрасная ориентируемость ЖК систем и доменный характер течения приводят к необычным морфологическим картинам таких материалов в твердом состоянии. Очень ярко специфическая морфология высокоориентированных ЖК систем проявляется в явлении фибриллизации экструдатов 4, . В этом случае имеет место мощный эффект оболочкаядро, причем фибриллизуемость оболочки существенно выше, чем ядра. Высказывается мнение, что предел прочности волокон при растяжении коррелирует с фибриллизуемостью поверхности разрыва и длиной фибрилл. Ориентация макромолекул при течении, приводящая в пределе к самоармированию охлажденных экструдатов, закладывается, в основном, в условиях сходящегося течения на входе в канал, где превалирует деформация растяжения. Для характеристики молекулярной ориентации в пластиках, сформованных литьем под давлением, рассмотрено расходящееся и сходящееся течение. В изделиях, полученных на расходящихся каналах, обнаружили девять различным образом ориентированных слоев тонкая оболочка, подоболочка, сдвиговый слой в них превалирует ориентация вдоль потока, два переходных слоя, симметричных в поперечном сечении образца, и ядро, в котором ориентация перпендикулярна направлению формования. Отмечено 4, что для систем имеющих морфологию оболочка ядро характерно разрушение по конусу. В сходящихся каналах реализуется подобная слоевая морфология с тем исключением, что переходные слои исчезают, а макромолекулы в ядре ориентированы вдоль потока. Одна из точек зрения на причины фибриллизации 4 исходит из сохранения в ориентированном состоянии доменов вытянутой формы, предшественники которых существовали в расплаве.