Статистическая теория необратимых процессов, обусловленных полулокальными движениями в полимерных сетках и разбавленных растворах

• Автор: Бородин, Игорь Петрович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 318 с. : ил

Содержание работы отражено в печатных работах.

Личное участие автора

Изложенные в работе идеи и результаты принадлежат либо самому автору, либо были получены при его непосредственном участии.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на 2 Всесоюзном совещании по релаксационным явлениям в полимерах Баку, , XVIII конференции по Высокомолекулярным соединениям Казань, , II и IV Всесоюзных совещаниях Математические методы для исследования полимеров Лушино, , , Совещании Проблемы теории полимеров в твердой фазе Черноголовка, , , Всесоюзной конференции Синтез, структура и свойства сеточных полимеров Звенигород, , XI, XV, XIX, XX Симпозиуме по Реологии Суздаль, , Одесса, , Клайпеда, , Карачарово, , 1 м, 2м, 3м Международном симпозиуме Молекулярный порядок и
подвижность в полимерных системах С. Петербург, , , , Международной конференции Проблемы теории вещества в конденсированном состоянии Москва, , II, УП, VIII Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Яльчик, , , , Научном семинаре по проблемам реологии полимерных и биомедицинских систем Институт нефтехимического синтеза РАН, Саратовский государственный университет, Саратов, , на семинарах по физике полимеров физфак, МГУ, на семинарах лаборатории квантовой химии Института химической физики РАН.
Часть I. Вязкоупругость полимерных сеток в переходной зоне при больших однородных деформациях

Глава 1.1. Отклик сетки на медлеппо меняющуюся деформацию. Внутрицеппой вклад

Введение


С. Петербург, , , , Международной конференции Проблемы теории вещества в конденсированном состоянии Москва, , II, УП, VIII Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Яльчик, , , , Научном семинаре по проблемам реологии полимерных и биомедицинских систем Институт нефтехимического синтеза РАН, Саратовский государственный университет, Саратов, , на семинарах по физике полимеров физфак, МГУ, на семинарах лаборатории квантовой химии Института химической физики РАН. Часть I. Вязкоупругость полимерных сеток в переходной зоне при больших однородных деформациях
Глава 1. Отклик сетки на медлеппо меняющуюся деформацию. Вязкоупругие свойства полимерных сеток будут рассмотрены на основе теории вязкоупругости твердых тел, развитой в работах ,,9, методами неравновесной статистической термодинамики. В работе тга теория была перенесена на полимерные сетки на том основании, что как и в твердых телах в деформированных сетках существуют равновесные напряжения. Причем соотношение, полученное в ,,9 для тензора напряжений при бесконечно малых деформациях, в работе было обобщено на однородные конечные деформации полимерных сеток. С0 v, , 1. ФР 0 в фазовом пространстве, равновесной при деформации в момент
тензор скоростей деформации. Соотношение I. Диссипативная часть выражения 1. В то же время состояние сетки в момент может сильно отличаться от исходного недеформированного состояния в виду медленных, но больших деформаций. Временные корреляционные функции ВКФ в 1. В работе ВКФ вычислялись для модели шариков гауссовых пружин, дополненной предположением Пао , что в поток импульса дают вклад только взаимодействия броуновских частиц шариков и кинетической частью можно пренебречь. В результате было получено, что ВКФ для такой модели не зависят от деформации, что согласуется с экспериментальными данными в определенной области конечных, медленных деформаций . Расхождения с экспериментом в области больших медленных деформаций могут быть связаны с конечной растяжимостью цепей. Расчет ВКФ деформированной сетки с учетом конечной растяжимости цепей и на этой основе вычисление деформационной зависимости релаксационных модулей в переходной зоне частот от стеклообразного состояния к высокоэластическому составит содержание главы 1. Причем будет рассматриваться только внутридегшой вклад. Влияние межпепного взаимодействия будет оценено в главе 1. Модель. Для расчета ВКФ сетки будем исходить из фундаментального в неравновесной статистической термодинамике разделения переменных на быстрые и медленные. При выводе соотношения 1. V номер цепи в сетке из Пу атомов для краткости будем называть атомом любую жесткую группу, так что на самом деле число связей в цепи, и импульс и радиус вектор го атома в V й цепи, соответственно. Так как поперечные сшивки состоят из нескольких атомов, то всегда можно их разделить так, чтоб каждый атом 1гринадлежал к определенной цепи. Однако Гамильтониан сетки включает, помимо обычных Вандерваальсовых взаимодействий между атомами, также и потенциалы, моделирующие химические связи, к которым предположение о конечности радиуса взаимодействий неприменимо. Тем не менее, можно убедиться, что соотношение 1. Приложение 1. Отметим также, что потешшалы, моделирующие химические взаимодействия, являются неаддитивными и нецентральными. Из анализа, проведенного в работах 0,1, следует, что выражение 1. Ограничимся при вычислении ВКФ в 1. Тогда можно перейти к огрубленному описанию системы, введя медленные переменные. Сравнение показало, что, как и следовало ожидать, за исключением начального участка времени, где сг7я, вклад медленных переменных, определяющих величину ак , всюду существенен. Медленными переменными являются коллективные переменные. Исследование релаксационного поведения ряда аналитически решаемых моделей и моделируемых методами молекулярной и броуновской динамики ,, показало, что нормальные моды типа 1. При этом они релаксирутот тем медленнее, чем меньше номер к, и при 1кчГуИх времена релаксации соответствуют временам релаксации в модели гауссовых субцепей модель Картина Слонимского Рауза , см. На этом основании примем, что все уалс аЮ, 1,2,. Иуявляются медленными переменными в системе, а все с кп и все импульсы быстрыми.