Введение к работе
Актуальность проблемы. Непрерывно растущиа потребности >дного хозяйства требуют все большего количества поли-1ых материалов для решения самых разнообразных практика залп. На современном этапе развития наука о поляме-од :ой из ваянейшиу задач является создание материалов, ідающих существенно улучшенными свойствами. С этой точки шя создание высокопрочных и высокомодульннх волокон и гак можно рассматривать как одно из главных направлений» іниа указанной задачи предполагает глубокое знание строе-полимарных объектов на уровна строгого количественного іания как кристаллических, так и аморфних облаогай, гктура которых в основном определяет физико-механические їства кристаллизующихся высокомолекулярных соединений. Следовательно, в настоящее время проблема получения вн-змодульных и высокс—рочннх материалов на основа гпбко-шх полимеров, (в особенности на основе такого распрост-шного конструкционного полимара, как изотактнчеокий по-эопилен) является весьма важной и актуальной, а изучение а<освязя структуры и физико-механических свойств с иен-эванных чолимаров имеет большое научное и практическое ївше. Кроме того, поскольку строение аморфных областей зет большую роль при физичвокой модификации структуры Я їств полимеров путем деформации и термообработки, уста-тенив строения этих областей является актуальной задачей ?ктурного исследования полимеров в ориентированном сое-
ІИЗ.
Цель і задачи работы. Целью настоящей работы являлось іедование основных закономерностей процесса орячнтапион-
внтяжки и происходящих изменений структуры йзотактпчес-о полипропилена (Ш), установление количественных соот-эний мйждг структурными параметрами и фязико-*.іаханичвс-а свойствам высокоориентированпого Ш и получение ори* ированного материала с предельно высокими зпэччргт"я чо-ії упругости и прочности на основе ПП.
Достияенив указанной целя определило постаип^ку след?*-
конкретних задач:
- изучить ыаханиэыы структурных превращение в кри^
личаскмх и аморфных областях полимера на различных этаго
процесса ориентации и установить связь между характерен структурных перестроек и соответствующими изменениями МІ росЕОІіств ориентированного Ш;
провести комплекс исследований влияния исходной мі фологии Ш на формирование фибриллярной структуры в ход» ориентации;
определить оптим льный темпвратурно-скоростной ре? ориенгационной вытяжки для получения образцов высокоорт тированного ІШ с предельно высокими механическими харак: ристиками;
проанализировать влияние структурных особенностей молекулярную подвижность и релаксационные процессы в орі тированном ІШ.
Научная новизна» Впервые на основании систаматичьск исследований:
установлено влияние ряда факторов (тешературно-с: ростного режима вытякки, морфологии исходного материала др.) на деформационную способность ПП и конечные махаш. кие характеристики ориентированных образцов, в разульта Ч'»го показана принципиальная возможность получения мето двухстадийной изотермической ориантацирнной вытянки выо ориентированного ПП, имеющего высокую прочность (~1,1 к значение модуля упругости при растяжении (30-35 ЇЇІа), близкое к теоретическому модулю идеального кристалла ІЩ Поль оси цепи (42 ГПа);
установлена корреляция между изменениями структур параметров кристаллических и аморфных областей исследуе образцов и фяэико-мехаиичвекиш свойствами ориентирован го ПП. Определена роль молекулярной ориентации и содерж ніш мякроггустот в изменении модуля упругости ПП при ори тяционной вытяжке. Показано, что механические свойства сокоор'иентированных образцов ПП обусловлены прежде всег строением аморфных областей полимера, а именно наличием них аграгртов плотно у Пскова шшх натянутых проходных це
сого модуля сдвига or кратности орионтацпонпой вытяжки їзи температуры стеклования аморфных областей ПП;
- предложена обобщенная механическая модель строения знтированн",о ІШ, одновременно учитывающий как измане-
C'anetm кристалличности и характера расположения от-ькых фаз в полимер"1, так и изменение степени ориентации с фаз в хода вытяжки. В рамках данной модали определена зя доля НЩ и проведен знализ распределения НПЦ различ-) типа в аморфных слоях ориентированного ПП.
На запит? выносятся указанные выше положения.
Практическая ценность работы. На основе изучония обтшх
ЭНОМерНОСТвЙ И ОСОбвННОСТеЙ ПрОЦаССа 0РИвН?8ЦЙ0НН0Й выси ПП разработана методика получения высокомодульных ма-залов из гибкоцапных полимеров. Полученные новые резуль-і позволяют, с одн- '1 стороны, прогноаировать и правильно тавать механические свойства изделий яз ориентированных амеров, а с другой стороны, - на научной основе подойти изданию новых полимерных волокон и планок о заранее зашил свойствами. Кроме того, полученные в работе г ~зуль-ьг углубляют представления о структурных особенностях знтированных полимеров п общих закономерностях влияния рктуры крпсталличесісях и аморфных областей на их физичес-
свойства и могут быть полезными специалистам, занимайся получением предельно ориентированных пленок и волокон.
Апробация работы. Основные результаты по теме диссарта-
дою^дыва.' ісь и обсуждались на ежегодных конкурсах моих учаї х ИХФ АН СССР (1982, 1985 гг.); научно-техничас-
кбнференцни "Ориентированное состояние полимеров" (Ла-град, 1984); ІЛандународном симпозиуме по проблемам пауки ахнологии волоков (Япония, Хаконэ, 1985)і ХХП конфереч-
по вы .окомолвкулярным соединениям (Алма-Ата, 1985); сесоюзной конфаранции молодых ученых по физической хиИи сква, I98S).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 атных работ, которые отражают основные результаты прозаик* исследований. Список публикаций пгиргдрч в kohiir яв-
лучении основных экспериментальных данных, математической обработка результатов измерений, а также в анализе и обсу; деиии полученных результатов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава I), методической чаї ти (глава 2), трех основных глав, содержащих результаты экспериментальных исследований и их обсуждение, общих вы» дов и списка литературы из 240 наименований. Материал ди& сертаїяи изложен на 213 страницах машинописного текста, включая 54 рисунка и II таблиц.
