Фазовая структура, реологические и механические свойства серии термотропных жидкокристаллических сополиэфиров

• Автор: Абдуллаев, Хасан Муминджонович
• Шифр специальности: 01.04.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 296 с. : ил.

Таблица принятых в диссертации сокращений
СПЭФ - сополиэфир
ПМП - поли-4-метилпентен
АБК, ОБК, ГБК, ТФК, ИФК, НДК- ацетоксибензойная, п-оксибензойная, гидроксибензойная, терефталевая, изофталевая, нафталиндикарбоновая кислоты, соответственно
ГХ, ФГХ, ХГХ - гидрохинон, фенилгидрохинон и хлоргидрохинон БР, МР - большеугловая и малоугловая рентгенограммы
ПО - поляризационно-оптическая микроскопия
ДТА - дифференциальный термический анализ
ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия
I, [к, 1а .интенсивность, интенсивности аморфных и
кристаллических рефлексов, соответственно 8х . поперечный корреляционный порядок
Ск - степень кристалличности
Дф - средний угол разориентации кристаллитов
4 - межплоскостное расстояние
Тхр, Тё, Тпл, Ттеч, Тф .температуры хрупкости, стеклования, плавления, течения и формования, соответственно Пуд .удельная вязкость
ст - механическое напряжение
е - относительная деформация
т* - сдвиговое напряжение
т - долговечность
tgS - тангенс угла диэлектрических потерь
8' - диэлектрическая проницаемость
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Жидкокристаллическое упорядочение в полимерных системах ... Л
1.2. Термотропные жидкокристаллические полимеры на основе полиэтилентерефталата
1.3. Структура и фазовые переходы термотропных
жидкокристаллических сополиэфиров
1.4. Связь структурно-фазовых и релаксационных переходов с долговечностью и деформационно-прочностными свойствами полимеров
1.5. Заключение по обзору литературы и постановка задач
диссертационной работы
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Реологические свойства расплавов полимеров
2.2.1.1. Определение скорости эффективного скольжения
2.2.2. Формование экструдатов и волокон, исследование их механических характеристик
2.2.2.1. Методика исследования долговечности
2.2.3. Аппаратура и методика проведения рентгеновских исследований
2.2.3.1. Большеугловые измерения и съемки
2.2.3.2. Средний угол разориентации кристаллитов
2.2.3.3. Степень кристалличности
2.2.3.4. Малоугловые измерения

2.2.3.5. Методика приготовления образцов и снятия большеугловых и
малоугловых рентгенограмм при температурных исследованиях
2.2.4. Аппаратура и методы проведения оптических, теплофизических и диэлектрических исследований
2.2.4.1. Оптические исследования
2.2.4.2. Термогравиметрия и дифференциальная сканирующая калориметрия
2.2.4.3. Диэлектрические измерения
ГЛАВА 3. Эволюция структуры, реологических, релаксационных и механических свойств ЖК-сополиэфиров на основе ПЭТФ и пара-оксибензойной кислоты.
3.1. Фазовые превращения в сополиэфирах на основе
полиэтилентерефталата и пара-оксибензойной кислоты
3.2. Влияние фазовой гетерогенности на реологическое поведение расплавов сополиэфиров и структурно-механические характеристики
экструдатов
Заключение по разделам 3.1 и
3.3. Релаксационные и деформационно-прочностные свойства
двухкомпонентных ЖК-сополиэфиров
Заключение
ГЛАВА 4. Особенности температурной эволюции структуры, реологических и механических свойств четырехкомпонентного ЖК-
сополиэфира на основе ПЭТФ/ОБК/ТФК/ГХ (40/20/20/20)
Заключение
ГЛАВА 5. Температурное поведение структуры трехкомпонентных сополиэфиров на основе ПЭТФ/ТФК/ГХ
ГЛАВА 6. Эволюция структуры кристаллической и некристаллической фазовых составляющих многокомпонентных термотропных ЖК-сополиэфиров

экстру дата” и “разрушения расплава” [90], что, как правило, встречается при больших т*. При высоких значениях т* происходит контракция экструдата, а эффект “разрушения расплава” исчезает. Это аномальное поведение расплава приписывается сетке кристаллитов, образуемой блочными оксибензоатными и оксинафтоатными фрагментами.
В работе [91] исследована эволюция реологических свойств и структуры сополиэфира на основе ацетоксибензойной кислоты (АБК), этиленгликоля и терефталевой кислоты (60/30/30 мол.%) (синтетический аналог сополиэфира ПЭТФ/ОБК). Опыты проводили на пяти образцах сополиэфира, отобранных в различные моменты времени от загрузки компонентов: сразу после выделения уксусной кислоты ( образец 1), через 20 минут (образец 2), 30 (обр. 3), 75 (обр. 4), 195 минут (обр. 5). Образцы 1-3 являлись гетерогенными и состояли из изотропной (аморфной) и анизотропной фаз с температурами размягчения (плавления), находящимися в интервалах температур 150-175 и 190-220°С, соответственно. Образцы 4 и 5 были полностью анизотропными.
Образцам, отобранным на ранних стадиях реакции поликонденсации, где имела место существенно гетерофазная система, состоящая из ПЭТФ, сополимера и полиоксибензоата, соответствовали низкие значения наклонов частотных зависимостей модулей упругости и потерь. По мере прохождения реакции в реакционной смеси начинал превалировать сополимер, что сопровождалось увеличением наклонов зависимостей lgG(lgco), с их приближением, начиная с образца 4, к единице. Эта величина типична для ЖК-систем [92, 93].
Но даже для образцов 4 и 5 были обнаружены две температурные области Т<250 и Т>250°С с разными угловыми коэффициентами кривых lgG(lgco) и энергиями активации течения (Е). Низкотемпературной области соответствовали чрезвычайно высокие значения Е (400 кДж/моль) и низкие значения углов наклона частотных зависимостей