Влияние различных факторов на деформируемость и вязкоупругие свойства ориентированных полимеров : Модельные описания

• Автор: Саркисов, Валерий Шмавонович
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 486 с. : ил

1.1 Некоторые механические свойства полимеров, характеристики и их взаимосвязь

1.2 Аналитическое описание вязкоупругих свойств полимеров

1.3 Модельные представления о структуре полимеров

1.4. Ориентационная вытяжка габкоцепных полимеров

1.5 Практические и теоретические аспекты настоящей работы и ее задачи

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И СПОСОБЫ

ДЕФОРМИРОВАНИЯ

2.1. Объекты исследований

2.2 Методы исследований и способы деформирования полимеров

2.2.1. Рентгеновские методы исследования

2.2.2. Методика определения величины двулучепрсломления

2.2.3. Дифференциальная сканирующая каллорнмсгрия, механические испытания и способы деформирования
ГЛАВА 3 ПОСТАДИЙНАЯ ОРИЕНТАЦИОННАЯ ВЫТЯЖКА ПА6. ОСОБЕННОСТИ И ПУТИ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И РАЗРЫВНОЙ ПРОЧНОСТИ
3.1. Влияние исходных физнко механических параметров ПА 6 на деформируемость ориентированных пленок под углом .
3.2. Влияние водной обработки на переориентацию ПА 6
3.3. Влияние исходной структуры поперечно прокатанных волокон ПА 6 их деформационные свойства
3.4. Зонная вытяжка поперечно прокатанных волокон
3.5. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. МОДЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ОРИЕНТИРОАННЫХ НИТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ ОБЛАСТЬ МАЛЫХ ДЕФОРМА ЦИЙ.
4.1 Макроскопическая механическая модель для описания релаксационных процессов в ориентированных нитях при одноосном нагружении . Основные положениям основополагающие уравнения
4.2 Интегральные уравнения модели
4.3 Некоторые типы аналогий адекватных, математическому описанию механической модели
4.4. Модели для случая подобия кривых ползучестей и подобия изохронных кривых
4.5 Методы расчета вязкоупругих характеристик модели по диаграммам ползучести
4.5.1. Определение коэффициента вязкости по известным уравнениям ползучести
4.5.2. Определение вязкоупругих характеристик материалов исходя из модельных представлений
4.6. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОРИЕНТИ РОВ АННЫ X НИТЕЙ ОБЛАСТЬ МАЛЫХ ДЕФОРМАЦИЙ.
ОПИСАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
5.1. Ползучесть высокоориентированных комплексных нитей технического назначения при одноосном нагружении
5.2. Ползучесть ориентированных лавсановых нитей при многостадийном нагружении задача об эквивалентности механического и теплового воздействия
5.3. Прогнозирование вязкоупругих свойств высокоориентированных комплексных нитей.
5.4. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 6. НЕЛИНЕЙНОСТЬ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ВЫСОКООРИЕНТИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРОВ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ ИЗМЕНЕНИЯМ ИХ УПРУГИХ И ВЯЗКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЛАСТЬ СРЕДНИХ ДЕФОРМАЦИЙ
6.1. Оценки изменения модуля упругости, исходя из структурных представлений и анализа форм диаграмм расгяжения.
6.2. Изменение модуля упругости высокоориентированных полимеров в процессе их деформирования. Модель с переменными упругими характеристиками
6.3. Математическое описание деформации нити при одноосном растяжении с постоянной скоростью деформирования малые скорости.
6.4. Описание и прогнозирование процессов ползучести нитей с использованием характеристик диаграмм растяжений область средних деформаций
6.5. ВЫВОДЫ
Глава 7. Обобщение результатов. Их практическая значимость. Выработка рекомендаций
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Первоначально предполагалось, что именно таковы и длины самих молекул, и что длина кристалла ограничена длиной цепи 5. С установлением того факта, что длина макромолекул более чем на порядок превышает длину наблюдаемого кристалла, была предложена модель, известная иод названием бахромчатой мицеллы или бахромчатого кристалла. Согласно этой теории 5 рис. Аморфные полимеры рассматривались при этом как частный случай структуры полимера, в которой
содержание кристаллической фазы равно нулю. Несколько отличную точку зрения на структуру полимеров развивали советские ученые В. А. Каргин и Г. Л. Слонимский . Согласно их точки зрения первичным элементом надмолекулярной организации является пачка рис. Пачки имеют флуктуационную природу, но вследствие значительной длины и ассиметрии макромолекул, занимают большие пространственные области и существуют чрезвычайно длительно. В отличие от изотропных аморфных и аморфнокристаллических полимеров в волокнах сознательно реализуется анизотропное состояние макромолскулярных цепей, что привело к некоторому видоизменению представлений о тонкой структуре волокна по сравнению с изотропным полимером. РисЛ. Их видоизменение заключалось в основном в упорядоченном расположении мицелл вдоль оси ориентации. Такими представлениями многие пользуются и в настоящее время для объяснения различных физикомеханических свойств волокон. К примеру Херл 6, предложивший уже к тому времени модель бахромчатой фибриллы, использовал модель бахромчатой мицеллы для объяснения формы диаграммы растяжения целлюлозного волокна. Рис. Схема пачки по В. Л. Каргину и Г. ФрейнВислинг 5, наблюдая в ультрамикроскопе распределение золота и серебра в закристаллизованных волокнах, пришел к выводу, что в целлюлозных волокнах должны существовать субмикроскопические области удлиненной формы и межмицеллярные промежутки. А . Простейшее решение проблемы это включение всей бахромчатомицеллярной структуры в фибриллу. Херл 5 предложил объединить основные достоинства теории бахромчатых мицелл и основные достоинства фибриллярной концепции в общую структурную теорию, суть которой заключается в том, что молекулы непрерывно переходят через бахромчатые кристаллические фибриллы и некристаллические области между ними рис. Для теории бахромчатых фибрилл в основном характерен возврат к представлению о непрерывной структуре, которой придерживался Штаудингер 5, и в гоже время используются наиболее важные особенности теории бахромчатых мицелл. Она отбрасывает лишь представления о мицеллах как об организациях ограниченной длины. Ценность теории бахромчатых фибрилл заключается в том, что она считает фибриллы построенными из длинных несовершенных кристаллов, в свою очередь состоящих из многих сравнительно коротких сегментов полимерных молекул. На концах кристаллов молекулы ответвляются в некристаллические области и потом входят в другие кристаллические фибриллы. Хозсмана и Бонарта 7,8 рис. Согласно этой . Между кристаллитами имеется аморфная прослойка, состоящая из менее упорядоченных цепей. Прочная связь между соседними кристаллитами осуществляется в основном за счет проходных молекул, соответствующие участки которых принадлежат обоим кристаллам. Возникновение микрофибрилл полимеров наблюдалось многими исследователями, а их периодичность расположение кристаллических и аморфных участков являлось предметом тщательного изучения. Достаточно подробно проблема фнбриллизации исследовалась в работах С. Н. Журкова с сотрудниками , которые применили ряд методов структурного анализа электронную микроскопию, рентгеновскую дифракцию, малоугловое рассеяние поляризованного света, ИКспектроскопию в сочетании с механическими испытаниями. Например, на электронномикроскопических снимках хорошо различимы боковые границы между микрофибриллами. Своеобразным подтверждением существования микрофибрилл служит и обнаруженная с помощью метода рентгеновской дифракции гетерогенность в поперечном сечении 2. Толщина и степень внутреннего порядка микрофибрилл зависит от температуры и кратности вытяжки. Рис.