Заключение организации, где выполнялась работа (1090274), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Посвоему уровню и достоверности результатов работа, несомненно, отвечаеттребованиям, предъявляемым ВАК к докторским диссертациям на соисканиеучёной степени доктора химических наук по специальности 02.00.06 –Высокомолекулярные соединения.Д.ф.-м.н, проф. Слуцкер А.И., д.ф.-м.н., проф. Берштейн В.А.
и д.ф.м.н. Марихин В.А. поддержали выступление д.ф.-м.н, зав. лабораториейФизики прочности Кадомцева А.Г. о соответствии диссертации Бойко Ю.М.требованиям, предъявляемым ВАК к диссертациям на соискание учёнойстепенидокторахимическихнаукВысокомолекулярные соединения.8поспециальности02.00.06–Актуальность работыДо середины 90-х годов ХХ века проблемам аутогезии и адгезии междулинейными высокомолекулярными аморфными полимерами (сцеплениеповерхностей образцов идентичных и различных полимеров, соответственно)в стеклообразном состоянии, то есть при температурах контактирования (Тк)более низких, чем температура стеклования образца (Тс), не придавалосьсерьёзного значения.
Данное обстоятельство обусловлено тем, что в рамкахдиффузионной и реологической теорий адгезии миграция сегментов цепейчерез зону контакта, играющая ключевую роль в формировании механическиустойчивого адгезионного соединения, представлялась неосуществимой приТк < Тс. Однако достижения последних лет в области стеклования –экспериментально зарегистрированное и теоретически прогнозируемоепонижение Тс приповерхностного нано-размерного слоя (Тспов) образцааморфного полимера по отношению к Тс его объёма (Тсоб) (работы D.N.Theodorou, G.F. Meyers, A. Mayes, T. Kajiyama и др.) – поставили вопрос онеобходимости пересмотра взглядов на аутогезию и адгезию стеклообразныхполимеров, так как в случае сохранения в зоне контакта эффектаповышенной сегментальной подвижности в приповерхностном слое посравнению с объёмом полимера открывается путь для взаимной диффузиисегментов даже при Тк < Тсоб.
Этим и определяется актуальность настоящейработы.Цельработызаключаетсявразвитиииэкспериментальномобосновании базовых принципов адгезионного взаимодействия междуаморфными полимерами, находящимися в стеклообразном состоянии, ивыяснении молекулярно-кинетических механизмов, лежащих в основеявлений аутогезии и адгезии в таких системах.9Научная новизна работы состоит в том, что на примере рядаклассических линейных аморфных высокомолекулярных полимеров, объёмкоторых находится в стеклообразном состоянии, а приповерхностный слой −в высокоэластическом, расширены представления об аутогезии и адгезии,диффузионныхявлениях,молекулярнойдинамике,стеклованиииразрушении в приповерхностных слоях полимеров;- установлено, что механически устойчивое сцепление между блочнымиобразцамитакихполимеровпритемпературахнижетемпературыстеклования объёма на многие десятки градусов и интенсивная деформацияразрушенныхинтерфейсовобусловленысопротивлениемсегментоврептирующих цепей, продиффундировавших через межфазную поверхностьраздела и образовавших межмолекулярные связи Ван-дер-Ваальса итопологические зацепления;- впервые определены эффективные коэффициенты диффузии, энергииактивации трансляционной подвижности макромолекул в приповерхностныхслоях стеклообразных полимеров при использовании деформационнопрочностного метода анализа кинетики формирования аутогезионных иадгезионных соединений и выяснен молекулярный механизм разрушенияэтих соединений с привлечением методов ИК-Фурье спектроскопиинарушенного полного внутреннего отражения и механоэмиссии заряженныхчастиц в высоком вакууме;- показана применимость теоретической концепции Вула, разработанной дляполимеров в высокоэластическом состоянии и основанной на оригинальноммеханизме змееобразного перемещения цепи дё Жена, для анализа процессаразвития адгезионной прочности в полимерах с застеклованным объёмом;- предложен оригинальный метод измерения температуры стеклованияприповерхностного слоя образца полимера, заключающийся в определении10наиболее низкой температуры аутогезии; при использовании данного методавыявлен эффект существенного понижения температуры стеклования уповерхностиустановленыпоотношениюзависимостиктемпературеэтогоэффектастеклованияотобъёмакинетическихиитермодинамических параметров цепи;- предложена модель молекулярного строения приповерхностных иконтактных слоёв полимеров, объясняющая повышенную сегментальнуюподвижность в этих слоях по сравнению с объёмом за счёт уменьшениймассовой плотности и концентрации межмолекулярных топологическихзацеплений;-показано,чтоприразрушенииаутогезионныхсоединений,сформированных в процессе контактирования двух образцов линейныхвысокомолекулярныхаморфныхтермопластичныхполимеровсзастеклованным объёмом, но расстеклованной поверхностью происходитразрывковалентныхсвязейосновнойцепипродиффундировавшихмакромолекул, однако доминирующим механизмом разрушения этихсоединений является скольжение цепей с разрушением межмолекулярныхсвязей Ван-дер-Ваальса.Практическая значимость работы проявляется в трёх направлениях:прогностическом (1), методическом (2) и учебно-методическом (3).(1) Развитые молекулярно-кинетические представления о формированииадгезионных соединений и полученные обобщённые кривые модуляупругости и прочности при сдвиге рекомендуются для прогнозированияпроцесса самозалечивания трещин в тонких нанесённых полимерныхпокрытиях при температурах ниже температуры стеклования объёма, чтоподтверждается заключением по результатам исследований, проведённых в11УниверситетеВагенингена(Нидерланды)иголландскомИнститутеполимеров (Эйндховен).(2) Разработанные в диссертационной работе методики приняты киспользованию в ООО "Группе Полимертепло" для оценки теплофизическихсвойств поверхностных слоёв полимера, образующихся в условиях егоизнашиванияразличнымитипамиабразивов,определенияработыразрушения при расслаивании, анализа топографии свежеобразованныхповерхностей раздира, определения вязкоупругих и прочностных свойств всистемах со слабым адгезионным взаимодействием, характерным дляиспользуемых в производстве полимерных систем.(3) Материалы диссертации приняты к использованию в лекционныхкурсах по специальностям 02.00.06 (Высокомолекулярные соединения) и05.17.06 (Технология и переработка полимеров и композитов), а также вучебных курсах по физике, химии и адгезии полимеров в Московскомтехнологическом университете.Приоритет результатов.
Все полученные автором результаты,вынесенные на защиту, получены впервые.Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждалисьна Symposium Franco-Québecois sur “L’adhesion dans les Systemes Polymères”(Mont Sainte-Anne, Québec, Canada, 1995), LXIV Congrès de l'Associationcanadienne-française pour l'avancement des sciences (Montreal, Canada, 1996),Международном семинаре им.
В.А. Лихачева “Актуальные проблемыпрочности” иXXXIIсеминаре“Актуальные проблемы прочности”(Новгород, 1997), X International Conference on Mechanics of CompositeMaterials (Riga, Latvia, 1998), XI International Conference on Mechanics ofComposite Materials (Riga, Latvia, 2000), XII International Conference onMechanics of Composite Materials (Riga, Latvia, 2002), International Conference“Nordic Polymer Days” (Copenhagen, Denmark, 2003), IV ВсероссийскойКаргинской конференции “Наука о полимерах 21-му веку” (Москва, 2007), II12International Conference on Polymer Processing and Characterization (Kottayam,India, 2010), V Всероссийской Каргинской конференции “Полимеры-2010”(Москва,2010), WorldForum onAdvancedMaterials“Polychar-19”(Kathmandu, Nepal, 2011), VII International Symposium “Molecular Mobility andOrder in Polymer Systems” (Санкт-Петербург, 2011), VI ВсероссийскойКаргинской конференции “Полимеры-2014” (Москва, 2014), VI InternationalConference on Polymer Behaviour (Vienna, Austria, 2014), а также на семинарахЦентраинженериимакромолекулУниверситетаЛаваля(Квебек),лаборатории физики прочности ФТИ им.
А.Ф. Иоффе РАН (СанктПетербург), Датского национального полимерного центра при ТехническомУниверситете Дании (Люнгбю), Университета Монреаля, УниверситетаСаарланд (Саарбрюккен), Института высокомолекулярных соединений РАН(Санкт-Петербург), Института синтетических полимерных материалов им.Н.С.ЕниколоповаРАН(Москва),научно-техническогообществасудостроителей им. академика А.Н. Крылова Санкт-Петербургского научногоцентра РАН “Механика, материаловедение и технология полимерных икомпозиционных материалов и конструкций” и Институтапроблеммашиноведения РАН (Санкт-Петербург).Публикации.
По теме диссертации опубликовано 65 печатных работ.К их числу относятся 48 статей, глава в книге и обзор, а также 15 тезисовдокладов на конференциях и симпозиумах.Личное участие автора является основополагающим на всех стадияхработы: оно состояло в формировании научного направления, постановкезадачисследований, разработкеэкспериментальныхитеоретическихподходов при постановке и выполнении эксперимента, обсужденииполученных результатов и их литературном оформлении, планировании ипроведении совместных работ с ведущими зарубежными научнымицентрами. Часть исследований была выполнена в рамках научных стипендий,присуждённых автору The Natural Sciences and Engineering Research Council13of Canada (NATO Science Fellowship) и The Danish Technical Research Councilof the Danish Research Agency (NATO Senior Science Fellowship) дляпроведения работ в Laval University, Québec, Canada (1994-1996 гг.) иTechnical University of Denmark, Lyngby, Denmark (2003 г.).Соответствие диссертации паспорту специальности:Диссертациясоответствуетпаспортуспециальности02.00.06–Высокомолекулярные соединения – в области исследований пп.
1, 3, 7 и 8.Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:1.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Bonding at symmetric polymer/polymerinterfaces below the glass transition temperature // Macromolecules. 1997. V.30. № 12. P. 3708-3710.2.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Strength development at the interface ofamorphous polymers and their miscible blends, below the glass transitiontemperature // Macromolecules. 1998.
V. 31. № 19. P. 6620-6626.3.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Surface mobility and diffusion at interfaces ofpolystyrene in the vicinity of the glass transition // J. Polym. Sci.: Part B:Polym. Phys. 1998. V. 36. № 4. P. 567-572.4.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Morphology of fractured polymer surfacesself-bonded below the glass transition temperature // Mechanics of CompositeMaterials. 1998. V. 34. № 5. P. 473-482.5.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Mechanical properties developing at theinterface of amorphous miscible polymers, below the glass transitiontemperature: time-temperature superposition // J.
Appl. Polym. Sci. 1999. V.74. № 4. P. 825-830.6.Бойко Ю.М., Prud’homme R.E. Самосцепление поверхностей смесисовместимых аморфных полимеров ниже температуры стеклования //Высокомолек. соед. А. 1999. Т. 41. № 3. С. 451-456.147.БойкоЮ.М.Характеризациявязкоупругогоповеденияполимер-полимерных адгезионных соединений // Пластические массы. 1999. № 2.С. 5-6.8.Boiko Yu.M., Prud’homme R.E. Interdiffusion and adhesion at the interface ofa polystyrene/poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) blend below the glasstransition temperature // Mechanics of Composite Materials. 1999. V. 35. № 5.P.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
