Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Синтетические иити при переработке и эксплуатации подвергаются различным механическим воздействиям, в связи с чем, деформационные и прочностные свойства на различных стадиях нагружения нити будут различны. Предварительное деформирование (пагружезгае) приводит в некоторых случаях к накоплению остаточного компонента деформации. Несмотря на то, что остаточный компонент деформации является одной из важнейших эксплуатационных характеристик, определяющей стабильность размеров нитей и изделий из них, работы по его изученшо практически отсутствуют. Поэтому изучение процесса накопления остаточной деформации у нитей является актуальной задачей.
Деформационные и прочностные свойства волокон и нитей на различных стадиях деформирования определяются изменениями структуры. Поэтому изучение структурных изменений, происходящих в процессе деформирования, определение взаимосвязи структуры и механических свойств является важным направлением исследований в материаловедении.
Кроме того, одной из задач материаловедения является создание доступных и простых способов определения свойств материалов. Наиболее простым способом оценки деформационных и прочностных свойств является диаграмма растяжения. Поэтому создание экспресс-методов, позволяющих использовать диаграмму растяжения для оценки остаточной деформации, представляется актуальной задачей.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в изучении изменений деформационных и прочностных свойств синтетических нитей технического назначения в результате предварительного деформирования, изучении остаточного компонента деформации у синтетических нитей различной химической структуры, с различной жесткостью молекулярной цепи н типом межмолекулярного взаимодействия, а также в определении взаимосвязи структуры и механических свойств на различных стадиях нагружения.
Изучить изменение механических свойств в результате предварительного нагружения нитей амидного ряда.
Определить и обосновать характер накопления остаточного компонента деформации у нитей амидного ряда, полученных из жест-коценных, среднежесткоцепных и гибкоцеппых полимеров.
Сравнить характер накопления остаточной деформации у высокопрочных высокомодульных нитей с различным типом межмолекулярного взаимодействия.
Изучить влияние температуры на восстановительные свойства нитей амвдного ряда.
Провести сопоставление деформационных и прочностных свойств с изменениями структуры после предварительного деформирования синтетических нитей технического назначения.
Предложить экспресс-методы оценки характера накопления остаточной деформации.
Показано и объяснено влияние последовательного (вплоть до разрыва) предварительного деформирования на прочностные и деформационные свойства синтетических нитей технического назначения.
Показано, что у нитей амидного ряда механические свойства и, прежде всего, характер накопления остаточного компонента деформации определяются жесткостью молекулярной цепи и типом межмолекулярного взаимодействия.
Получены зависимости, характеризующие накопление остаточной деформации в широком диапазоне температур. Показано, что температура по-разному влияет на деформационные и прочностные свойства нитей амидного ряда, полученных из жесткоцепных, среднежесткоцешшх и гиб-коцепных полимеров.
Выявлена взаимосвязь закономерностей накопления остаточной деформации и структурных изменений у синтетических нитей амидного ряда. Показано влияние влаги и водородных связей на характер накопления остаточной деформации у нитей, полученных из жесткоцепных, среднеже-сгкоцепных и гибкоцепных полимеров.
Для всех нитей амидного ряда при комнатной температуре найдено «граничное» значение удлинения, превышение которого приводит к интенсивному росту необратимого компонента деформации. Это позволяет выделить области деформаций (нагрузок) обеспечивающих стабильность свойств материалов и изделий из них.
Предложена экспресс-методика, позволяющая в некоторых случаях но кривой растяжения прогнозировать значения удлинений, превышение которых приводит к интенсивному росту остаточного компонента деформации.
Полученные результаты используются в лекционном курсе «Прикладная механика» и лабораторных работах по данному курсу.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Москва, 1998), на Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-98» (Москва, 1998), на 2-й Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы химии и химической технологии». «Химия-99» (Иваново, 1999г.), на 3-м Международном Симпозиуме «Молекулярная подвижность и порядок в полимерах» (Санкт-Петербург, 1999), на 35-м Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности» (Псков, 1999), на Международной конференции по химическим волокнам «Химические волокна Тверь-2000» (Тверь, 2000), и на 36-м Международном семинаре «Актуальные проблемы прочности» (Витебск, 2000), на общегородских семинарах НТО им. ак. А.Н. Крылова (Санкт-Петербург, 1999), на научных семинарах в университете Де Монтфорт, (Великобритания, 2000).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация содержит введение, 7 глав, выводы, список используемых источников (190 наименований), изложена на 2 72 страницах, содержит L14 рисунков и 8 таблиц.
