Температурные переходы в некоторых эфирах целлюлозы по термомеханическим и акустическим данным

• Автор: Еникеева, Адэля Касымовна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 168 c. : ил

I. ВВЕДЕНИЕ
П. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
П.1. Зависимость физико-химических свойств эфиров
целлюлозы от степени замещения
П.2. Температурные переходы в целлюлозе и ее
производных
Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
111.1. Объекты и методы исследования
Ш.1.1. Термомеханический анализ
Ш.1.2. Определение скорости ультразвука в широком
интервале температур
Ш.2. Некоторые теоретические принципы метода
изометрического нагрева
Ш.З. Изометрический анализ ацетатных волокон
111.4. Термомеханический анализ ацетатных волокон и
пленок в широком интервале степени замещения
Ш.5. Влияние химического сшивания на параметры

Ш.6. Релаксационные переходы в целлюлозе и ее
ацетатах
1У. В Ы В О Д Ы
ЛИТЕРАТУРА

I. ВВЕДЕНИЕ
Область эксплуатации полимерных материалов определяется их химическим строением и характером надмолекулярной организации. Изучение вязко-упругого поведения ориентированных полимерных материалов в широком интервале температур представляет большой научный и практический интерес. Известно, Л/, что полимеры, у которых имеются переходы в низкотемпературной области, обладают повышенной ударной прочностью. В области некоторых вторичных переходов наблюдается увеличение разрывной деформации, уменьшение разрывного напряжения. В ряде полимеров обнаружено изменение набухания в области релаксационных переходов. Под влиянием различного рода пластификаторов происходит изменение целого ряда температурных переходов, что приводит к повышению морозостойкости, эластичности, пластичности полимера и облегчает их переработку в изделия. Таким образом температурные переходы определяют область переработки и эксплуатации полимеров /2/.
Изучение температурных переходов позволяет выявить структурные перестройки под действием температуры, определить совместимость компонентов в смеси полимеров /3/.
Известно /4-5/, что такие параметры как скорость звука, компоненты комплексного модуля упругости, деформация связаны с химическим строением, молекулярной подвижностью, структурой полимера. Энергия связи атомов в полимерной цепи, а также энергия межмолекулярного взаимодействия определяют как характер изменения скорости звука от температуры (частоты), так и значения этих скоростей. Информация, получаемая из акустических данных, позволяет судить о важнейших деформационных свойствах, о структуре и состоянии полимера.

Другим методом изучения деформационных свойств полимеров является термомеханический анализ. В настоящей работе рассматривается два варианта термомеханического анализа: изменение деформации и изменение внутренних напряжений при сканирующем действии температуры. Первый вариант в основном применяется для определения температуры стеклования, а также области вязкого течения, наличия процесса кристаллизации и плавления кристаллической фазы, получения данных о структурировании, эффектах пластификации и разделении фаз в полимерных смесях /6/.
Метод изометрического нагрева, являвшийся одним из вариантов термомеханического анализа, позволяет фиксировать внутренние напряжения в полимерном материале в процессе нагрева.
Изучению внутренних напряжений в волокнах и пленках посвящено много работ. Была установлена взаимосвязь внутренних напряжений с кратностью вытягивания, температурой и другими технологическими параметрами. Метод изометрического нагрева применяется для установления усадочности волокон и пленок, образования сшитых структур, определения температурной области эксплуатации полимерных материалов. Экстремальный характер зависимости внутренних напряжений позволяет выявить температурные переходы не только в области выше стеклования, но и при более низких температурах. Сочетание обоих методов позволяет определить особенности термомеханического поведения материала в том виде, в каком он применяется в изделии.
Целью настоящего исследования явилось изучение температурных переходов в волокнах и пленках на основе ацетатов целлюлозы, некоторых других эфиров целлюлозы, а также в гидратцеллюпозных волокнах акустическим и термомеханическим методами; нахождение корреляции между этими данными; установление природы некоторых

будут разрываться и вновь образованные связи по мере размораживания энтропийной упругости макромолекулы или ее сегментов. Очевидно, эти напряжения только в начале нагрева обусловлены удалением воды: далее все большую роль начинает играть энтропийная компонента, которая возрастает с температурой и определяется состоянием сетки связей. По мере увеличения гидрофобно-сти полимера уменьшается количество прочно связанной воды и общая величина влагопоглощения падает. Напряжения, связанные с удалением воды, уменьшаются по величине и смещаются влево по температурной шкале, максимум раздваивается, но температурный интервал кривых ИН остается в пределах, ранее занимаемых унимодальной кривой. Даже при низких значениях сорбции (например ТАЦ) может проявиться максимум напряжений, связанный с удалением воды и контракцией волокна.
Следует сказать, что предварительная термообработка приводит к снижению напряжений, связанных с разрывом и перестройкой сетии напряженных связей, образованных при быстрой потере кинетической подвижности макромолекул, их конформационной неравновесно-сти и сильному возрастанию времени релаксации межмолекулярных связей, что происходит в момент отвердевания полимерного материала при формовании. Полностью избавиться от напряжений, связанных с десорбцией влаги при нагревании, практически не представляется возможным, поскольку время сорбции влаги из воздуха чрезвычайно мало (за исключением съемки в условиях глубокого вакуума).
Как упоминалось ранее, величина максимальных напряжений в области невысоких температур (первого максимума) зависит в значительной мере от степени неравновесности структуры, определяемой количеством перенапряженных связей и неравновесностью