Введение к работе
'-"!Актуальность теш. Целеналравленное создание перспектив-р.них-і экономичных технологии переработки полимеров и готових из-"делїїіі из них требует надёжной теории, описывавшей к прогнозирующей поведение этого класса веществ в различных уолепта. Однако, несмотря на значительный прогресс э последние десятилетня в области теоретической физики полимеров, слохигслуося здесь на сегодня ситуацию нельзя считать удовлетворительной. Презде всего это относится к создания структурной теории неразбавленных растворов, расплавов и смесей лт'неГ.ных полимеров, обр'.-зои-г'пних длинными и эацеллокнчн'л метучу ''обе.;-' накремолеку-
Для описания поведан::.': таких полимерных -"".костей предложено большее ї'нс.чо ф-псмснелсгичсскпх реологлегскнх опрзделяч-щих соотнесений, которыэ, однако, не учитые"""'? их і-пкрсструк-туры. При феноменологическом описании остается такг.е нераскры-тоП микроскопическая природа величин, вход~;их о реологические уравнения, таких как, например, времена релаксации, ноо.г^н-цненг вязкости, модуль упругости, и их связь с вамиммн для практики характеристиками - концентрацией полимэра, его моле-' кулярпой массой и полпднеперсностья.
Сказанное относится не только к вязкоупругему повзденіга, но и к дп-№/зионнкм, оптическим и другим свойствам неразбавленных полимеров, поэтому построение структурной тоорпи лпней-l:ix аморфных полимеров с зацеплениями представляется весьма актуальной задачей. И презде всего это относится к неравновес-нмм свойствам, представляющим обычно наибольшие трудности для теории.
Целы), .работы является построение на основе модели гауссовых субцепей в одномолекулярном приближении структурной теории неравновесных явлений з неразбавленных линейных аморфных полимерах с зацеплениями, находящихся в вязкотекучем состоянии -диффузии, квазиупругого рассеяния света и нейтрон .в, оптической анизотропии и вяэкоупругости. При этом ставились следующие задачи:
- анализ уравнения движения макромолекулы в неразбавлен-
ifoii полимер;;- '. сгг"геме;
ус'і"-<от;.ч..ні;о физического смысла п роли параметров теории, определялимх динамику макромолекулы;
исследование броуновского движения макромолекулы кач целого и отдельной субцепи;
вменение влияния концов полимерной цепи на её дн-памнгу;
исследование анизотропии подвижности макромолекулы;
р.'.счёт экспериментально измеряемых в перечисленных :.":Х,е иьигп'.'-г. физических воличлн и установление их зависимости от концентрации и молекулярпоіі кассы;
ипа-эдзв.-нпе слияния полидислерсности;
нес ..!див<~:.іе релаксационных процессов и устслс.г,_ -ниэ их меха'.! ч-а;
у^чио^л-л-ше границ применимости модели динамики макромолекул,
сравнение порченных результатов с экспериментальными данными и с результатами трубочного подхода де Кена, Доя
и Эдвардса.
Научная новизна работы определяется тем, что основные вопросы-, затронутые в диссертации, впервые рассмотрены на основе использованного подхода. Это.позволило объяснить ряд новых экспериментальных данных, сделать некоторые теоретические предсказания и установить ряд новых результатов, отмеченных в разделе "основные результаты и выводы". Наиболее существенными из них являются следующие:
на ыикроуровне установлен механизм сверхмедленных релаксационных процессов;
установлено существование в неразбавленной полимерной системе характерного масштаба, имеющего смысл среднего расстояния мевду зацеплениями, и соответствующего ему характерного времени;
показано следование из теории основных, постулатов трубочного подхода де Жена, Дои и Эдвардса;
показана возможность описания разбавленных, полуразбавленных и неразбавленных растворов полимеров на основе единого подхода - единого уравнения динамики макромолекулы.
Практическая ценность работы заключается в том, что полученные в ней результаты
являются теоретической основой построения реологических моделей для математического описания процессов переработки полимеров;
указывают ватные для практики зависимости физически:: свойств от концентрации, молекулярной массы и полидисперсности, а также от частоты механического воздействия на систему;
устанавливают- верхний предел времён релаксации, который необходимо учитывать при интенсификации технологичесіскх процессов, улучшении механических свойств полимеров и в других ситуациях, а также указывает зависимость зтого верхнего предела от молекулярных параметров;
указывают целое направление экспериментальных исследований и конкретные системы, на которых успех наиболее реален, позволяхкцих глубже изучите физические, релаксационные свойства полимеров и их природу; указывают новые методы исследования с черхмедленных релаксационных процессов;
предсказывают новые оффэкты и могут использоваться при интерпретации экспериментальных данных;
указывает метод разделения вклада различных релаксационных процессов в макроскопические физические велшпшы во всех рассмотренных явлениях;
могут быть использованы для дальнейшего развития теории неразбавленных линейных полимеров.
Автор защищает результаты, суммированные в разделе "основные результаты и выводы"
Апробация работы» Основные результаты диссертации докладывались и обсуядалиеь на 12-м и 14-м Всессззных симпозиумах по реологии (Рига, 1982; Клайпеда, 1985), на 3-м и 4-м іЗсессюзних совещаниях по математическим методам для исследования полимеров (Дущино, 1983, 1985), на Международной конференции по каучуку и резине (Москва, 1984), на 12-й rtee-соазной конференции по высокомолекулярным соединениям (Алма-Ата, 1985), на ]Зсесоазных совещаниях "Проблема теории полимеров в твердой фазе", "Теоретическая физика полимеров","Проблемы теории полимеров" (Чзрноголовка 1985, 1987, 1989), а
также па постоянно действующем научном семинаре на физическом фа'^ультете МГУ (Москва, 1964).
Публикации, По материалам диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объем работы. Диссертация объёмом 177 страниц состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка цитированной литературы из 170 ссылок, содержит 31 рисунок и 2 таблицы.
