Физико-химические и технологические основы переработки полимерных сплавов в твердой фазе

• Автор: Баронин, Геннадий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 338 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРОВ.

1.1. Молекулярнокинетическая теория пластической

деформации полимеров.

1.2. Фрактальная теория пластичности стеклообразных

полимеров

1.3. Феноменологический подход классической теории пластичности

к предельному состоянию полимеров .

1.4. Анализ современных представлений о физическом механизме

пластической деформации в твердых полимерах
Заключение.
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Термопласты и модифицирующие добавки
2.1.1. Термопласты.
2.1.2. Модифицирующие добавки.
2.2. Условия приготовления образцов
2.3. Методы исследования структуры и релаксационных свойств исходных полимерных систем
2.4. Методы исследования структурномеханических свойств полимерных сплавов
2.5. Методики исследования деформационных свойств полимерных сплавов в условиях одностороннего осесимметричного сжатия.
2.6. Методика исследования процесса тврдофазной
экструзии полимерных сплавов.
2.7. Методики исследования технологаческого процесса штамповки полимерных сплавов в тврдой фазе.
2.8. Методы исследования физикохимических свойств полимерных сплавов после обработки давлением в тврдой фазе
2.9. Некоторые новые методы исследований, разработанные в процессе выполнения работы
Глава 3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ, РЕЛАКСАЦИОННЫХ, ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПЕРЕРАБОТКИ В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ИСХОДНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМ.
3.1. Структура и свойства полимерных сплавов в области малых добавок
3.1.1. Состояние вопроса.
3.1.2. Межфазный слой и критические явления в полимерных сплавах.
3.2. Изучение структуры и релаксационных свойств полимерных
сплавов на основе стеклообразных полимеров.
3.3. Изучение структуры и процессов молекулярной релаксации полимерных сплавов на основе кристаллических полимеров.
3.4. Исследование структурномеханических свойств полимерных сплавов методами пластического деформирования
3.4.1. Пластические свойства ПВХсплавов.
3.4.2. Пластические свойства ПСсплавов
3.4.3. Пластические свойства ПЭсплавов
3.4.4. Пластические свойства ПКсплавов
Заключение.
Глава 4. НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ СПЛАВОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ.
4.1. Физикохимические процессы в тврдых полимерах в условиях высокого давления.
4.1.1. Пластичность полимерных материалов в условиях высокого давления и деформаций сдвига
4.1.2. Структурные превращения в полимерах после пластического течения под высоким давлением.
4.2. Деформационные свойства полимерных сплавов в условиях осесимметричного сжатия.
4.3. Применение критериев текучести к осесимметричному сжатию
ПВХ в тврдой фазе
4.4. Уравнения состояния полимеров. Экспериментальные и расчетные методы определения Vзависимостей полимерных сплавов в
тврдой фазе
Заключение
Глава 5. ТВЕРДОФАЗНАЯ ЭКСТРУЗИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СПЛАВОВ
5.1. Обработка полимеров давлением
5.1.1. Влияние различных факторов на процессы переработки полимеров в тврдой фазе
5.1.2. Твердофазная экструзия термопластов. Состояние вопроса.
5.2. Влияние легирующих добавок на параметры процесса твердофазной экструзии
5.3. Условия и механизмы деформации твердофазной экструзии полимерных сплавов
5.4. Физикомеханические свойства и структура полимерных сплавов после твердофазной экструзии
5.5. Теплостойкость и усадочные явления в полимерных сплавах
после твердофазной экструзии .
Заключение.
Глава 6. ТВЕРДОФАЗНАЯ ОБЪЕМНАЯ И ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА ПОЛИМЕРОВ.
6.1. Объмная штамповка термопластов
6.1.1. Состояние вопроса
6.1.2. Технологическая и ориентационная усадки
6.2. Отработка технологических параметров процесса объмной штамповки легированных полимеров в тврдой фазе.
6.3. Определение технологической усадки из уравнения состояния полимеров в тврдой фазе
6.4. Листовая штамповка с глубокой вытяжкой термопластов
в тврдой фазе.
Заключение
Глава 7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТВРДОЙ ФАЗЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ В РАБОТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
7.1. Объмная штамповка и твердофазная экструзия изделий из термопластов для машин и технологического оборудования
7.2. Объемная штамповка изделий из термопластов для средств
связи и приборостроения.
7.3. Конструкторская разработка технологической оснастки
и выбор формы заготовки для объмной и листовой штамповки термопластов
7.4. Практическое использование полученных в работе результатов
7.4.1. Технологические процессы и изделия, внедрнные в промышленное производство.
7.4.2. Опытные изделия и процессы, подготовленные к промышленной реализации
7.4.3. Методические разработки.
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Так, Лйнбиндер с соавторами исследовали поведение полимеров при различных схемах механического нагружения под действием наложенного гидростатического давления. Эти исследования, а также исследования других авторов показали, что для всех полимеров с ростом гидростатического давления Сто увеличивается модуль Юнга, предел текучести, а также максимальное касательное напряжение тмакс. В большинстве случаев зависимости предела текучести и максимального касательного напряжения от гидростатического давления имеют линейный характер рис 1. Следовательно, рассмотренные критерии Треска и Мизеса имеют для полимеров ограниченное применение. Рис. Согласно критерию Треска, значение касательного напряжения, при котором достигается состояние текучести, не зависит от нормального давления на плоскость в которой происходит течение. Кулоном 2 был предложен общий критерий, характеризующий предельные условия течения. Тмакс Те рам 1. Рядомавторов 2,7,3 показано, что критерий Кулона представляет значительный интерес для описания условия перехода через предел текучести в полимерах. Критерий текучестиКулона входит в модифицированное уравнение Александрова Лазуркина Гуревича 1, которое широко используется для анализа кинетики пластической деформации и процессов холодного течения полимеров 8. Представляет интерес для полимеров и обобщенный критерий Писаренко Лебедева 2, который учитывает как девиаторный компонент, так и шаровой компонент общего тензора напряжений для достижения предельного состояния. Ст, наибольшим из трех а1СТ2а3. Хаи 1 ха,сТр 1. Для материалов, находящихся в пластическом состоянии, когда аРас и X 1 критерий Писаренко Лебедева преобразуется в энергетический критерий теории Мизеса Генки 5. Если х 0 идеально хрупкий материал, то выражение 1. Оф. При нахождении условий перехода полимеров через предел текучести следует иметь в виду, что кроме рассмотренных критериев, имеется также ряд других модифицированных критериев, характеризующих напряженное состояние в критической точке 2. При этом одни критерии характеризуют развитие действительно пластических деформаций, другие обратимых высокоэластических деформаций. Иногда для описания условийдостижения пластического состояния в полимерах следует использовать одновременно два или три критерия. Для металлов, в основном, критерием текучести и разрушения является предел текучести или критическое значение максимального касательного напряжения. Для полимеров, как показано выше, этих критериев недостаточно, требуется учет влияния гидростатического давления. Рассмотренные критерии не учитывают, кроме того, связанные с влиянием гидростатического давления изменения структуры материала фазовые и полиморфные превращения, изменения пористости и механизмов деформирования глава 4 0,1. Пластическая деформация твердых полимеров кристаллических и стеклообразных в настоящее время привлекает пристальное внимание исследователей , ,2,8, 0, 0, , 9, . Как отмечалось выше, существует несколько теорий в описании физического механизма пластической деформации в твердых полимерах. Несмотря на множество подходов, характерные особенности этого процесса в смысле элементарных носителей деформации можно рассматривать с двух точек зрения. Первая предполагает реализацию в твердом полимере при действии на него механического напряжения вынужденной высокоэластичности 8, 3, 6, т. Такой подход не противоречит большинству имеющихся экспериментальных данных, но не объясняет ряда важных фактов, а именно локализацию деформации в полосах сдвига , образование трещин серебра , деформационное размягчение, образование активных центров пластичности в тех местах образца, где имеются различные дефекты 3,4, подчинение кинетики деформации законам, отражающим волновой характер пластической деформации, самоорганизующийся на различных структурных уровнях 3,. Другая точка зрения рассматривает деформацию твердых полимеров в рамках представлений классической теории пластичности, согласно которым элементарные процессы скольжения идут по дислокационному механизму 1. Именно этот подход позволяет понять все указание выше особенности деформации как кристаллических, так и стеклообразных полимеров 4.