Структурообразование и морфология ориентированных полиимидов и волокнистых композитов на их основе

• Автор: Суханова, Татьяна Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.19
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 358 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Фибриллярная структура и проблема фибриллизации
ориентированных полимеров
1.1 Фибриллярная структура (модельные представления)
1.1.2 Роль внутри- и межфибриллярных макромолекул в
деформационно-прочностных свойствах
1.1.3 Проблема фибриллизации ориентированных полимеров
1.1.4 Надмолекулярная структура ориентированных
полиимидов (ПИ)
1.2 Постановка задачи
1.3 Разработка методического подхода к исследованию структуры с. 37 полиимидных материалов и волокнистых композитов на их основе
1.3.1 Объекты исследования (общая характеристика)
1.3.1.1 Получение пленок на основе ароматических ПИ
1.3.1.2 Получение волокон на основе ароматических ПИ
1.3.1.3 Приготовление модельных волокнистых композитов
1.3.2 Возможности структурных методов в изучении НМС
полиимидов
Глава 2. Закономерности структурообразования и морфология
полиимидных пленок
2.1 НМС полиимидных пленок различного химического строения, с. 66 полученных термической имидизацией (ТИ)
2.1.1 Изменение надмолекулярной структуры ПИ пленок в процессе с. 66 ТИ
2.1.2 Внутренняя структура неориентированных пленок ПИ,
подвергнутых термической имидизации

2.1.3 Морфология ориентированных пленок ПИ после ТИ
2.1.4 Модели НМС пленок ЖЦ полиимидов
2.2 Влияние способа имидизации на НМС полиимидных пленок
2.2.1 Морфология химически имидизованных пленок ПИ с различной жесткостью макромолекул
2.2.2 Топология поверхности химически имидизованных и промышленных пленок ПМ-ДАДФЭ
2.2.3 Механические свойства пленок ПИ, полученных методом химической имидизации
2.2.4 Фрактографический анализ термически и химически имидизованных пленок Г1И
2.2.5 Влияние наличия изоимидных циклов на морфологию и механические свойства пленок ПИ
2.3 Сравнение механизмов формирования структуры и
деформирования пленок ПИ, полученных разными методами
2.4 Выводы к главе
Глава 3. Структурообразование, морфология и механическое поведение полиимидных волокон
3.1 Волокна гомополиимидов на основе пиромеллитового диангидрида и диаминов различной жесткости
3.1.1 Волокна ПМ-ТФ и ПМ-ПФ
3.1.2 Волокно ПМ-2,5ПРМ
3.1.3 Модели НМС волокон ЖЦ гомополиимидов
3.2 Волокна на основе поли(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимида (ПМ-ДАДФЭ) разного происхождения
3.2.1 Лабораторные волокна ПМ-ДАДФЭ
3.2.2 Опытно-промышленные полипиромеллитимидные волокна
3.2.3 Влияние пластификатора на НМС волокон ПМ-ДАДФЭ
с. 84 с. 89 с. 91 с

с. 123 с

с. 127 с. 136 с. 144 с
:. 148 :. 150 :
4 3.2.4 Волокна ПМ-ДАДФЭ, полученные термохимической
имидизацией
3.3 НМС волокон сополимеров на основе пиромеллитового
диангидрида и диаминов различной жесткости
3.3.1 Волокна ПМ-2,5ПРМ/ДАДФЭ
3.3.2 Волокна ПМ-ТФ/ДАДФЭ
3.3.3 Механические свойства соПИ волокон
3.3.4 Морфологические модели гомо- и соПИ волокон
пиромеллитового ряда
3.4 НМС полиимидных волокон на основе ДФО и жестких диаминов
3.4.1 Структурообразование и морфология волокон гомоПИ ряда
ДФО с жесткими диаминами
3.4.1.1 В олокн о ДФО-ПФ
3.4.1.2 Волокно ДФО-2,5ПРМ
3.4.2 Структурообразование и морфология соПИ волокон ряда ДФО
3.4.3 Механические свойства соПИ волокон ряда ДФО
3.4.4 Модельные представления
3.5 Сравнительный анализ "бусоподобной" фибриллярной структуры
ПИ волокон со структурой волокон природных полимеров
3.6 Выводы к главе 3
Глава 4. Влияние НМС армирующих волокон на морфологию и
механизм разрушения волокнистых композитов на основе
термореактивного связующего
4.1 Морфология и механические свойства термореактивного
связующего
4.2 Морфология арамидных волокон
4.2.1 Высокопрочные высокомодульные волокна СВМ и Терлон
4.2.2 Морфологические модели волокон Кевлар и его аналогов

Основные данные о НМС ориентированных ПИ в твердом состоянии получены рентгеновским методом /4,5,17-20/. ЭМ исследования ПИ малочисленны /22-27/ и трактовка полученных результатов, как правило, противоречива.
Если кристаллическая структура целого ряда ПИ волокон изучена достаточно детально (результаты обобщены в монографиях /4,5/), то о структуре межкристаллитных и межфибриллярных прослоек известно очень мало. В работе /97/ сделано предположение, что внутрифибриллярные прослойки представляют собой поры. С другой стороны, измерения модулей упругости и оценка по ним количества проходных цепей /98,99/ позволяют предположить, что прослойки между кристаллитами заполнены аморфным или сильно дефектным кристаллическим веществом.
До сих пор нет четких представлений о типах фибриллярных структур в ориентированных ПИ. С.Я.Френкелем высказано предположение /100/, что для описания ПИ волокон наиболее реалистичной выглядит модель ГСХ, однако, это предположение носит лишь качественный характер. О форме, размерах и характере агрегирования фибрилл в ПИ волокнах на основе гомо-и сополимеров литературные данные практически отсутствуют.
Существуют “белые пятна” также и в представлениях о НМС композитов на основе ПИ волокон, а именно, о влиянии ориентированного наполнителя на процессы кристаллизации и разрушения ВКМ в условиях различного нагружения. Каковы причины и механизмы образования транскристаллической зоны в композитах, армированных ПИ волокнами? Какие параметры НМС ориентированных ПИ оказывают решающее влияние на механическое поведение ВКМ? Ответы на эти вопросы требуют детального ЭМ изучения, поскольку основной проблемой при создании ВКМ до настоящего времени остается проблема установления особенностей структурообразования вблизи поверхности армирующего наполнителя.