Строение и механизм деформации новых наноструктурированных полимерных систем

• Автор: Неверов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Литературный обзор
1.1 Физические смеси полимеров
1.2 Блочные и статистические сополимеры
1.3 Молекулярные композиты
Статистическая термодинамика смеси жестких палочек и гибких молекул
2. Исследуемые образцы и используемые методики
2.1 Исследуемые образцы
2.2 Методы исследования
Макроскопическая плотность и теплофизические свойства образцов
Деформационная калориметрия
Рентгеноструктурный анализ
3. Строение и механизм деформации полиэфиров на основе ПБТ иПТМО
4. Строение и механизм деформации чередующихся

сополимеров этилена, пропилена и окиси углерода 4.1 Кристаллическая структура полипропиленкетона
4.2. Механические и теплофизические свойства тройных
сополимеров этилена, пропилена и окиси углерода.
5. Строение тройных блоксополимеров на основе полиимида ог
, об
и полиамида-6.
Заключение
Выводы
Литература

Введение
Актуальность темы диссертации.
Дизайн и создание новых полимерных материалов с комплексом определенных механических, химических, теплофизических и других свойств является важнейшей задачей современного материаловедения, ключ к решению которой лежит в понимании влияния химического строения и морфологии полимера па его свойства.
Одним из способов улучшения свойств полимеров является синтез композиционных материалов (блочных или статистических сополимеров), сочетающих в полимерной цепи мономеры различной природы - например, жесткие и гибкие сегменты. В процессе синтеза и переработки в таких системах, как правило, происходит фазовое разделение жестких сегментов и гибкой матрицы. Размер и содержанием фаз оказывают основное и принципиальное влияние на механические свойства таких фазово разделенных материалов, причем теория предсказывает значительное улучшение физико-механических свойств при переходе к нанометровым микрофазно разделенным системам, что связано с особенностями влияния жестких и гибких доменов малых размеров и переходных областей между ними на механизм деформации.
Принципиально новый метод улучшения свойств полимерных материалов связан с подавлением фазового разделения и направлен на синтез “молекулярных смесей” молекулярных композитов, в которых молекулы наполнителя (например, длинные жесткие стержни) равномерно распределены в объеме матрицы. В таких системах можно ожидать уже не аддитивного, а синергетического

эффекта в механических, термодинамических, химических и других свойствах материала.
Цель работы:
Исследовать влияние химического строения и композиционного состава наноструктурированных полимерных систем на их физикомеханические свойства и механизм деформации. Объектами исследования служили полимеры с различным типом микрофазного разделения - полиэфиры на основе полибутилентерефталата (ПБТ) и политетраметиленоксида (ПТМО), чередующиеся сополимеры этилена, пропилена и окиси углерода, тройные блоксополимеры на основе полиимида (ПИ) и полиамида-6 (ПА-6), перспективные для получения молекулярных композитов.
Научная новизна работы.
Показано, что сополимеры ПБТ/ПТМО представляют собой гетерогенные системы с непрерывной сеткой кристаллических доменов ПБТ, заключенной в аморфной матрице гибких цепей ПТМО. совмещенных с короткими сегментами ПБТ.
Построена модель механизма деформации, определена роль кристаллической и аморфной фаз на различных стадиях деформации полимера. Совместным применением методов деформационной калориметрии и рентгеноструктурного анализа обнаружены эффекты ориентационной кристаллизации ПТМО и сго-р переход в кристаллитах ПБТ при одноосной деформации.
Определена кристаллическая структура чередующегося сополимера пропилена и окиси углерода.
Исследован механизм деформации новых тройных чередующихся сополимеров этилена, пропилена и окиси углерода.

Рентгеновская дифракция в малых углах.
Малоугловые измерения проводились на установке КРМ-1 со щелевой коллимацией. Кроме того, для получения малоугловых фоторентгенограмм использовали генератор с вращающимся анодом Elliott GX-13 с малоугловой камерой.
Величину большого периода в образцах определяли по положению максимумов рассеяния в меридиональном направлении, с учетом поправки на коллимацию пучка.
Для определения плотности аморфных областей в исследуемых образцах применяли метод абсолютных измерений (метод АИ) интенсивности малоуглового рентгеновского рассеяния. Если система состоит из частиц двух фаз, разделенных поверхностью раздела, с различными, но постоянными внутри каждой фазы электронными плотностями //а и и объемными долями каждой фазы wa и wc соответственно, то средняя электронная плотность Г] и среднеквадратичная флуктуация электронной плотности (дif) есть [74]:
П~ w, + 7,wc I = ч) ) = {п, -%У *w,w, =Д?72 *w,ws (2.9)
Соотношение 2.9 непосредственно связано с инвариантом кривой рассеяния О, который, в случае щелевой коллимации, равен:
Q = 11(»)»sds = 4я-г « (, 1 + ”S., 26 v(Av2) (2.Ю)
Здесь % - интенсивность первичного пучка, V - облучаемый объем, а
- 47T*sin в
- расстояние образец-плоскость регистрации, s= — - вектор
рассеяния. Выражение 6? 4 1 + CQS 20 у(Дт72) = Р представляет собой т с 2 а '
мощность рассеяния. Интенсивность первичного пучка определяли