Назад

Высокомолекулярные соединения, Том 47, Номер 4, 2005


Серия А

Хохлов А. Р., Берлин А. А., Патлажан С. А.,
Обращение к читателям

Текст: pdf

  581

Richeton J. , Ahzi S. , Daridon L. , Remond Y. ,
Моделирование течения аморфных полимеров: применение кооперативной модели при больших скоростях растяжения
Рассмотрено моделирование механических свойств аморфных полимеров. Особое внимание уделено случаю высоких скоростей растяжения, который для полимеров в сравнении с металлами пока еще мало исследован. Проанализированы некоторые молекулярные и структурные теории течения, проведено их сопоставление с результатами экспериментов, взятых из литературы. В рамках формализма описания больших деформаций предложено получать механический отклик с помощью модифицированной версии кооперативной модели для напряжения течения. Эта модель используется нами вместо модели Argon, широко применяемой для описания пластического течения. Проведено численное моделирование поликарбоната в изотермических условиях в широком диапазоне скоростей растяжения и температур. Сделан вывод, что модель Argon неспособна предсказать механическое поведение полимеров при высоких скоростях деформирования.
Текст: pdf

  582

Vacherand J.-M. , Robert P. ,
Трение пневматических шин: понимание и открытые вопросы
Сцепные свойства шин вносят основной вклад в безопасность автомобиля. Этот фактор особенно значим на мокрых дорогах. Наиболее важен переход от сухого трения к трению со смазкой, при котором сильно изменяется коэффициент трения. Roberts и Tabor первыми исследовали переходную область, где наблюдается разрыв смачивающей пленки и обезвоживание поверхности. Динамика смачивания была исследована в институте Curie, где было дано теоретическое объяснение следующим процессам: осушение жидкой прослойки посредством зарождения и роста сухого пятна контакта; переход в режим смачивания при аквапланировании; роль центров “высыхания” в режимах смачивания для восстановления адгезии и предотвращения аквапланирования. Кратко будут обсуждены результаты этих экспериментов и их значимость для процесса трения шин. Технология изготовления эластомеров направлена на улучшение сцепных свойств, устранение неблагоприятных эффектов сопротивления качению и нагрева шин. В работе представлены некоторые пути достижения этих целей.
Текст: pdf

  591

Ошмян В. Г., Патлажан С. А., Remond Y. ,
Влияние структурных изменений и нелинейности пластического течения на малые деформации частично кристаллических полимеров
Приведены и обсуждены диаграммы низкоскоростного одноосного растяжения образцов ПЭНП и ПП при комнатной температуре ниже пика текучести с последующим сжатием с той же скоростью до ненагруженного состояния. Показано, что, несмотря на небольшую деформацию, попытки описания диаграмм растяжения–сжатия стандартными моделями не приводят к успеху: предсказываемые значения модуля на участке разгрузки, а также остаточные деформации значительно превышают экспериментально измеренные значения. Отмеченное несоответствие указывает на изменение морфологии полимера в процессе деформирования. Предложена модель, позволяющая адекватно описать обсуждаемый эксперимент. В ее основе лежит предположение о том, что деформационное изменение текстуры аморфно-кристаллических полимеров сопровождается частичной трансформацией кристаллической фазы в аморфную с последующим нарушением связности кристаллического кластера. Учет нелинейности скорости пластического течения в зависимости от приложенного напряжения позволил добиться независимости расчетных материальных параметров модели от предельной деформации.
Текст: pdf

  600

Ошмян В. Г., Тиман С. А., Шамаев М. Ю.,
Моделирование деформирования и разрушения пористых полимерных композитов с регулярным расположением пор: новый тип критерия локального разрушения
На основе разработанной ранее модели больших вязкопластических деформаций полимеров проведено численное моделирование деформирования и разрушения пористых полимерных композитов в условиях одноосного растяжения. Предложен критерий локального разрушения, связывающий возникновение микроразрушений (микропор) в полимере с локальной потерей устойчивости упругих деформаций (вырождением плотности упругой энергии). Для различных значений начальной концентрации регулярно расположенных круглых пор изучена кинетика накопления микропор в матрице в зависимости от степени вытяжки композита, рассчитаны значения предельных удлинений. Показано, что в рамках использованной модели определяющих соотношений рост напряжения течения при увеличении скорости пластического течения (“скоростное упрочнение”) препятствует локализации деформаций в матричных прослойках между порами. Указанный эффект приводит, в частности, к тому, что способность полимера к деформационному упрочнению оказывает заметное влияние на закономерности деформирования и разрушения лишь при больших степенях макровытяжки композита.
Текст: pdf

  608

Свистков А. Л., Путилова О. А.,
Вращение континуума в условиях сдвигового течения расплава полимера и деформации полимерных клубков
Предложен метод получения определяющих уравнений реологической среды. Для описания упругих и вязких связей между точками на схеме применены уравнения нелинейной теории упругости и нелинейной вязкой жидкости. Основное внимание уделено учету вращательных свойств континуума. Высказано предположение о том, что деформация среды и деформация полимерных клубков в условиях течения совпадают. Определена вероятная геометрия полимерного клубка в условиях сдвигового течения.
Текст: pdf

  623

Свистков А. Л., Комар Л. А.,
Моделирование релаксационных процессов в наполненных эластомерных материалах
Для описания поведения резин предлагается модель эластомерной сетки, образованной свободно-сочлененными цепями с разбросом длины цепей от коротких до длинных. Структура сетки полимера перестраивается под действием приложенной нагрузки. Показано, что предложенная модель правильно описывает наблюдаемое поведение резин.
Текст: pdf

  630

Савин А. В., Зубова Е. А., Маневич Л. И.,
Динамика топологических солитонов в системе слабо связанных цепей
Предложена простейшая модель полимерного кристалла, представляющая собой систему линейных цепей с сильным внутрицепным и слабым межцепным взаимодействием. Выявлено существование в предложенной модели точечных структурных дефектов типа вакансии или включения (области локального растяжения или сжатия цепи при отсутствии разрывов внутрицепных связей). Исследована зависимость динамики таких дефектов от величины межцепного взаимодействия. При слабой связи между цепями дефекты представляют собой топологические солитоны с гладким профилем, характерные для одномерной цепи на подложке с периодическим потенциалом. Получен спектр их возможных скоростей. Увеличение интенсивности межцепного взаимодействия приводит к тому, что солитоноподобных решений в виде бегущих с постоянной скоростью волн не существует. Движение дефекта всегда сопровождается излучением, которое обладает рядом характерных свойств, отсутствующих в одномерной модели Френкеля–Конторовой.
Текст: pdf

  637

Пахомов П. М., Хижняк С. Д., Голикова А. Ю., Галицын В. П., Чмель А. Е.,
От полимерных гелей к высокопрочным волокнам. Структурный аспект
Методами ИК- и Раман-спектроскопии, рентгеновской дифракции и вискозиметрии изучены структурные изменения полимера на основных технологических стадиях получения высокопрочных волокон ПЭ методом гель-формования. Предложена структурная модель геля и ксерогеля. Показано, что рост упругопрочностных характеристик волокон происходит за счет разворачивания складок и увеличения кристаллической непрерывности в направлении оси волокна.
Текст: pdf

  652

Гамлицкий Ю. А., Швачич М. В.,
Прочность резины. Модель и расчет
Выведены соотношения, позволяющие определить прочность и разрывное удлинение ненаполненной и наполненной нанометровыми частицами активного наполнителя резины. Резина рассмотрена как сетка ланжевеновых цепей. Взаимодействие между активной поверхностью наполнителя и макромолекулами приводит к переходу каучуковой матрицы вблизи поверхности наполнителя в псевдостеклообразное состояние. При деформации резины наиболее натянутые цепи не рвутся, как в ненаполненной резине, а “вытягиваются” из псевдостеклообразного слоя по механизму вынужденной эластичности. Расчет по предложенной теории показал, что в ненаполненной резине плотность функции распределения цепей по натяжениям во много раз шире, чем это следует из статистики ланжевеновых цепей. Получено предельное значение прочности резины в высокоэластическом состоянии при отсутствии взаимодействия между цепями.
Текст: pdf

  660

Гаришин О. К., Мошев В. В.,
Структурная перестройка дисперсно наполненных эластомерных композитов и ее влияние на их механические свойства
С помощью численной модели исследованы процессы развития разрушения и структурной перестройки при деформировании высокоэластичных зернистых композитов. Рассчитаны их эффективные предельные характеристики в зависимости от степени наполнения и разрывной прочности матрицы. Показано, что перестройка внутренней структуры композитного материала является одним из важных факторов, определяющих его прочность и деформативность на макроуровне.
Текст: pdf

  669

Боднева В. Л., Бородин И. П., Хазанович Т. Н.,
Суперпозиция больших статических и малых осциллирующих деформаций как способ изучения полимерных сеток
Проанализированы эксперименты, в которых измеряется модуль потерь эластомеров, растянутых в λ раз. На основании существующей молекулярной теории, применимой в зоне частот, переходной между стеклообразным и высокоэластическим состояниями, вычислена зависимость модуля потерь от λ. Принята упрощенная модель гетерогенной сетки, в которой цепи делятся на две группы. Первая состоит из сильно растянутых цепей с нелинейной зависимостью растягивающих сил от межконцевых расстояний (негауссовы цепи). Такие цепи можно назвать несущими нагрузку. Цепи второй группы не выходят из линейной области растяжений даже при больших λ. Предположено, что несущие нагрузку цепи образуют микросетки Флори–Ренера–Трелоара, состоящие из четырех цепей. Для описания динамики цепей в переходной зоне использованы модели бусин и FENE-пружин. Нелинейная модель FENE качественно описывает эффекты конечной растяжимости цепей. Сравнение рассчитанных зависимостей с экспериментальными данными Мэзона позволило определить долю несущих нагрузку цепей, степень их растяжения в недеформированном состоянии и оценить силы, действующие на связи в этих цепях, при различных λ. Отсюда следует, что измерения деформационных зависимостей модуля потерь растянутых эластомеров могут дать уникальную информацию о несущих нагрузку цепях в полимерных сетках.
Текст: pdf

  676


Серия Б

Жакупбекова Э. Ж., Тажбаев Е. М., Буркеев М. Ж., Курманалиев О. Ш.,
Набухание и коллапс полиамфолитных сеток сополимера β-винилоксиэтиламида акриловой кислоты и N-винилпирролидона
Изучено влияние внешних факторов на поведение гидрогеля на основе сополимера β-винилоксиэтиламида акриловой кислоты с N-винилпирролидоном. Показано, что полиамфолитный характер геля обусловлен гидролизом связи CO–NH в звеньях β-винилоксиэтиламида акриловой кислоты. Экспериментально установлена восприимчивость гидрогеля к изменению pH среды, температуры, качества растворителя и концентрации низкомолекулярной соли.
Текст: pdf

  684

Булавин Л. А., Актан Е. Ю., Забашта Ю. Ф.,
Возникновение мезоморфной фазы при плавлении складчатых кристаллов, содержащих вакансии
Для описания плавления используется модель полимерного кристалла, содержащего супервакансии. На основании статистико-термодинамических расчетов установлено, что в такой модели процесс плавления протекает в два этапа. На первом этапе происходит фазовый переход кристалл–мезоморфная фаза, на втором – мезоморфная фаза–расплав. По мнению авторов, экспериментальными аргументами в пользу существования мезоморфной фазы могут служить наличие температурного интервала плавления и явление кристаллизационной памяти.
Текст: pdf

  690

Трофимов Б. А., Морозова Л. В., Маркова М. В., Михалева А. И., Мячина Г. Ф., Татаринова И. В., Skotheim T. A.,
Полимеры виниловых эфиров с полисульфидными и гидроксильными функциями
Бис-[3-(винилоксиэтокси)-2-гидроксипропил]полисульфиды, полученные взаимодействием винилглицидилового эфира этиленгликоля с Na2S4 в присутствии NaHCО3, не активны в радикальной полимеризации, но легко полимеризуются при термическом инициировании или в присутствии катионных катализаторов [BF3 • OEt2, H(AuCl4) • 4Н2О, комплекс LiВF4-диметоксиэтан]. Показана возможность использования бис-[3-(винилоксиэтокси)-2-гидроксипропил]полисульфидов и их полимеров в катодных композициях для литий-серных источников тока.
Текст: pdf

  695

Шаглаева Н. С., Каницкая Л. В., Анненков В. В., Амосова С. В., Султангареев Р. Г., Федоров С. В., Ширекобрюхова Е. В.,
Сополимеризация дивинилсульфида с акриламидом
Путем радикальной сополимеризации дивинилсульфида с акриламидом получены сополимеры линейного и пространственного строения. Установлено, что основным направлением реакции полимеризации при низких содержаниях дивинилсульфида является сшивание, при повышении концентрации дивинилсульфида в исходной смеси возрастает вероятность альтернативного процесса – циклополимеризации, что приводит к образованию золь-фракции. Данные спектроскопии ИК, ЯМР 1Н и ЯМР 13С указывают на наличие в золь-фракции сополимера срединных двойных связей. Образование фрагмента со срединной двойной связью объяснено гидридным переносом и перемещением двойных связей в непрореагировавших винилсульфидных группах.
Текст: pdf

  700

Выгодский Я. С., Мельник О. А., Лозинская Е. И., Шаплов А. С.,
Радикальная полимеризация и сополимеризация акрилонитрила в ионных жидкостях
Исследованы закономерности радикальной полимеризации акрилонитрила и сополимеризации его с метилметакрилатом в ионных жидкостях на основе 1,3-диалкилзамещенного имидазола. Показано, что в отличие от реакции в обычных молекулярных растворителях полимеризация и сополимеризация в жидких органических солях приводит к образованию полиакрилонитрила и сополимеров с высоким выходом и высокой ММ, а также к повышению температуры начала разложения полиакрилонитрила.
Текст: pdf

  704

Грицкова И. А., Прокопов Н. И., Марков А. Г., Чалых А. Е., Аль-Хаварин Д. ,
Полистирольные суспензии, полученные в присутствии карбоксилсодержащего кремнийорганического поверхностно-активного вещества
Исследованы кинетические закономерности полимеризации стирола в присутствии карбоксилсодержащего кремнийорганического ПАВ α-(карбоксиэтил)-ω-(триметилсилокси)полидиметилсилоксана. Показано, что средние размеры частиц полимерной суспензии (0.40–0.65 мкм) практически не зависят от концентрации ПАВ и инициатора (персульфата калия) и имеют узкое распределение по диаметрам и ξ-потенциалам. Полученные суспензии устойчивы в физиологических растворах и соответствуют требованиям, предъявляемым к полимерным микросферам–носителям биолигандов. Продемонстрирована возможность получения тест-систем, работающих по принципу реакции латекс-агглютинации, для диагностирования С-реактивного белка в сыворотке крови человека.
Текст: pdf

  710

Валуев И. Л., Обыденнова И. В., Сытов Г. А., Валуев Л. И., Платэ Н. А.,
рН- и термочувствительные полимерные носители биологически активных соединений
Методом радикальной сополимеризации синтезированы сополимеры N,N-диэтилакриламида и акриловой кислоты. Показано, что при содержании акриловой кислоты до 45% полученные сополимеры обладают НКТС, которая зависит от pH окружающей среды. Максимальное значение НКТС соответствует наибольшему содержанию акриловой кислоты в сополимере при наибольшей величине pH окружающей среды (общая гидрофильность системы максимальна). Минимальная НКТС наблюдается у тех же сополимеров в кислой области.
Текст: pdf

  716

Некролог


Георгий Михайлович Бартенев (1915–2004)

Текст: pdf

  720