Введение к работе
Актуальность ггосбяеаы. Широкое использование полимерных материалов d технике способствует проявлению все возрастающего интереса к проблеме направленного варьирования свойств полимеров с целью создания оптимальних материалов специфического назначения и максимального использования потенциальных возможностей, заложенных в их структуре. Одной их фундаментальных особенностей полимерных систем является тесная взаимосвязь физико-химических свойств с характером подвижности составляэдих гас молекул. При ?j'om к отличительным особенностям полимеров относится многообразие кинетических единиц и видов молекулярного двинеивя, обусловлнвапцих релаксационние процессы п полимерных материалах. В настоянеє время отсутствует единое понимание механизмов, ответственных за эти процессы. В этой связи к числу главных зядач молекулярной физики принадлежит всестороннее изучение различных форм*и закономерностей молекулярных движений з полимерах различными независимыми и взакмодополвялдими методами. Разработка на-т учнообоснованных подходов к этим аспектам проблемы позволят существенно расширить интервалы проявления оптимальные свойств полимеров при использовании в различных отраслях изделий из них, а гакне обеспечить их надежную работоспособность в вироком диапазоне температур.
Для прогнозирования свойств ПВХ, уже получившего широкое . внедрение в практику, и дальнейшего расширения областей его возможного использования необходимо знать весь комплекс релаксационных процессов, проявляхщихся в широком интервале температур. До настоящего времени релаксационные процессы, прогекакэде в
ПВХ б широком интервале температур, изучены недостаточно, а ямлацгеся сведения весьма противоречивы. Кроме юго, отсутствуем молекулярная интерпретация процессов .молекулярной подвижное- -ги и ае изучен вклад процессов молекулярной подвижности в такие важные свойства ПЕК, как долговременная прочность.
Изучению этих проблем и посвящается данная работа, что и определило основную задачу диссертация.
Цель' та боты заключалась в:
изучении особенностей структурь' полявишышюрида, синтезированного методами эпульсяошюй (ПВХ-Э) я суспензионной (ІГВХ-0);
выявлении связи ыезду структурой и молекулярной подвижностью в широком температурно-часгогном диапазоне;
исследования влияния пластифицирования ц модифицирования ПНХ педоднятолями на харакгер сегментальной подвижное га и темпера г'^КГ еївклоппішя полимера;
яоеледозаяия деформационно-прочноегных и теплофизаческях оьоств ЩИ-Э и ПВХ-С и выявлении вклада молекулярной подвижности в мехеяязд разрушения.
Дяя'достюзния посгавлеяной цели были опреДйлены следуюцие конкретные задачи:
"'- выявить формы молекулярных движений в поливинилхлоридах .различных марок методами теплофизики и релаксационной спектрометрия а широком диапазоне чаогот и температур;
- методами ЯЛР-, ИК-спекгроскопии, РСА, ЛТА, калориметрия
я релаксационной спектрометрии и гермостямулярованной деполяря-
зацик (ТСД) уточнить харакгер молекулярного теплового движения я структуру ПБК;
. - выяснить влияние структурных факторов на специфику прояв-
леняя молекулярной подвижности м релаксационных переходоз в ШЗХ, иго плзстщжкатах я іісдафакаїах, с целью разработки комплекса базовых данных, прздсгеадяшвлх основу для еоздзяяк поля-мзркых сисгеы о заданными свойствами л прогнозирования их поведеная в условие: эксплуатация;
- лзучяіь дзмеяекие механизма долговременной прочнеегя я особешюоЕЯ геялофазаческнх хергмєрлетш; в зпрокон температурном интервале.
Методи иссдедогонйЯо Для досїйяйіїйя тюстаздэшгоЯ цели біші прямснеяы: прягше сгруктурныэ .методі; кссладозаякя {гш5рзкрзскан її ЯЛР-спехїро.чегрия, ?СА), методи реязкезгслояной спекЕроногряя, гешюфязячесхЕэ иегсда .(д^$ерегдиэл>н.о-гермячес:?иа анализ ДТА а калоркуохряя), довтове^зиать я др,
Баугная еопязкй.
С использованием комплекса методов как йязячееяях, гак я механических для полявпнилхлоридоз рагкото .гяпа показано пряп-цлпиальлез различно протекания режзксЕОяеякнх я фазовых переходов, что позволяло объяснись яроїиворсчяяоога пцозцкхся п литературе данных я создать аредпоенлжи для їех или шшх прогнозов яря эксплуатация даякшс материалов.
Выявлены вовне рзяапсапяЬнлнэ перехода и впервые дана кх структурная интерпретация.
Показано, что обнаруженные з некоторых'образцах подкванпл-хлоряда микрокряаголлктя вносят суиеогввішнй вклад з проявление j характера молекулярной подвяаиосги и приводит зачастую к яулыя-пл&тностл ряда переходов.
Впэрвые для лластЕфяцирогэнянх эбразцоя поливийялхяорядо получены зависимости revneptrypu стеклования от количественного содеряаііі;с ^ляс:--.г";-:*кагорй, в ssaposou дпалязоао концентрация.
Изучена долговременная прочность поливкнилхлорпда различай;: марок, оценен вклад релаксационных процессов в изменение, нйхаякЕ.ма разрушения материала.
Изучено влияние минерального наполнителя (юнкодиспероннй квзрц, каолин, белая сака) на температуру стеклования ПВХ.
Исследованы закономерности термссїкмулировашюй деполяризация в ПВХ.
Полученные даяние о молекулярной подвижности и полном дискретном спектре втземен релаксации полпвинилхлорида дают основа-нае для прогнозирования фпзгщо-мехаиических свойств материалов и гздагкЯ на его основе, для научнообоскованной оценки их поведения и долговечности в условиях эксплуатации.
Дашше этой работа рекомендуется использовать на предприятиях рвзияо-гехнических изделий, q такке іі шзучдо-исследователь-сках институтах к научно-производственных объединениях, занимающиеся исследованиями по данному профилю: Институте внсокомолаку-ляраах соединений АН СССР, Институте физической химия /Ш СССР,. Ии5?Иїуїе" химии высокомолекулярных соединенна ііЛ УССР,.ШИИОле-фаа, Еакшіскон Государственном Университет е-, "НПО "Паастполвмер" (т-.'Сзнкг-Фегербург} и др.
Иолеяеїшя, пыксоимне на зашигу;
выявленные особенности структурного состояния поллвинил-хлорада, полученного методами суспензионной и эмульсионной полимеризация;
закономерности проявления процессов молекулярной подвижности в указанных поливянилхлорлдах, различающихся, как было показано,' структурными характеристиками и, в частности, наличием микрокристаллитов;
молекулярная интерпретация аномального релаксационного перехода, интенсивность которого на спектрах внутреннего трения соизмерима с основним кинетическим переходом - стеклованием;
характер влияния пластификатора и минерального наполнителя на специфику стеклования и предложенная новая аналитическая зависимость температуры стеклования ог содержания пластификатора в полимере.
Апробация работы. Результати работы докладывались я обсуждались на следующие конференциях и совещаниях: ХЇЇ Всесоюзной конференция по физике сегнегоэлектрлков (г.Ростов, 1889г.), семинарах-совещаниях "Прогнозирование эксплуатационных свойств полімерних материалов" при ИВ и ССО СССР (г.Москва, 1983, 1984 г.г.) и Республиканской конференции молодых ученых ^«дисциплинарный синтез и перспективи развития науки", посвященной 70-летию Азгосуниверситета (г.Баку, май, 1989г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 рабо- . гы a I,монография.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, че'гырех глав и выводов. Рабога изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит II таблиц, 34 рисунка, список цитируемой литературы.