Диссертация (1090298), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Кроме того,они оказались близкими к значениям работы разрушения для полностьюзалеченных (при Тк > Тсоб) интерфейсов ПС−ПС в результате формирования370межмолекулярныхтопологическихзацеплений.Этообстоятельствоподразумевает, что и при Тк, которые на несколько десятков градусов нижеТсоб, такие зацепления могут формироваться, и что в процесс диффузии череззону контакта при этих условиях вовлекаются достаточно протяжённыепоследовательности.В настоящей работе впервые удалось показать, что сцеплениеповерхностей(слипание)двухмонолитныхполимерныхобразцовпосредством диффузии сегментов из одного образца в другой происходитпри температурах, которые на десятки градусов, или даже на 100 К в случаеПФО, ниже температуры стеклования объёма полимера.Выявлены интересные особенности аутогезии в системах смесь−смесьпо сравнению с системами гомополимер−гомополимер, что позволяет болеегибко контролировать адгезионные и трибологические свойства полимерныхматериалов с учётом термодинамически обусловленной поверхностнойсегрегации компонента с более низкой свободной поверхностной энергией.Заслуживает внимания предложенный в работе подход, позволившийвпервые определить температуру Фогеля поверхности полистирола −низкотемпературныйпределкинетическойтемпературыстеклованияповерхности.Важно подчеркнуть, что обнаруженный феномен сосуществованиядвух физических состояний в блочном образце линейного аморфногополимера−высокоэластическоговприповерхностномслоеистеклообразного в объёме − является общим для систем с различнымихимическим строением макромолекулы, её длиной, молекулярно-массовымраспределением и композиционным составом.Начиная c постановки нами задачи работы в 1994 году и по настоящеевремя наблюдается всё возрастающий интерес к проблемам молекулярнойдинамики в граничных слоях, адгезии и диффузии при температурах нижеТсоб, а также вопросам стеклования в тонких и сверхтонких плёнках исамозалечивания полимеров.
Об этом свидетельствует большое число371публикаций в мировой научной литературе в последнее двадцатилетие, чтоподтверждает перспективность развитого в диссертационной работенаучного направления. Значения Тспов для блочных образцов исследованныхнами полимеров оказались близкими по величине к значениям Тспов тонкихплёнок и Тс сверхтонких плёнок, измеренным другими исследователями прииспользовании широкого круга современных физических методов. Этосвидетельствует о единой природе наблюдаемого явления в тонких исверхтонких слоях, основными факторами проявления которого являютсяпониженная конформационная энтропия, а также уменьшение массовойплотности и плотности зацеплений по сравнению с объёмом.
В то же время,проблемаповышеннойсегментальнойподвижностиусвободнойповерхности полимера по сравнению с объёмной и её сохранение в зонеконтакта полимер−полимер всё ещё остаётся предметом непрекращающихсядискуссий.Однакопреобладающейиразделяемойбольшинствомсовременных исследователей является точка зрения о существованииэффекта понижения температуры стеклования у поверхности по отношениюк температуре стеклования объёма, с которой совпадает наш взгляд на этупроблему. Обнаруженные в работе зависимости величины этого эффекта икинетики эволюции адгезионной прочности от химического строениядлинноцепочечноймолекулысвидетельствуютоцелесообразностидальнейшего развития этого научного направления на примере полимеровдругих типов архитектуры цепи.Однимсохраненияизключевыхповышенной(порезультатовсравнениюработысявляетсяобъёмом)выявлениесегментальнойподвижности, изначально существовавшей у свободной поверхности, в зонеконтакта двух таких поверхностей.Результаты работы приняты к использованию при оценке свойствповерхности в ООО "Группе Полимертепло" (см.
Приложение 1), а также влекционном курсе и практических занятиях на кафедре химии и переработкиэластомеровМосковскогогосударственногоуниверситетатонких372химических технологий им. М.В. Ломоносова на учебных курсах "Адгезия ипрочность связи в эластомерных системах" для студентов магистратуры врамках развиваемого научного направления "Адгезия полимеров и созданиеэластомерных клеёв" (см. Приложение 2).373СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей.
М.-Л.: Гос. изд-во техн.теорет. лит., 1947, 552 с.2. Дерягин Б.В., Кротова Н.А. Адгезия. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949,244 с.3. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1969,319 с.4. Кротова Н.А. О склеивании и прилипании. М.: Изд-во АН СССР, 1960,168 с.5. Ван Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров. М.:Химия, 1976, 414 с.6. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростехиздат,1960, 244 с.7.
Wool R.P. Polymer interfaces: structure and strength. Munich: Hanser Press,1995, 494 p.8. Вакула В.Л., Притыкин Л.М. Физическая химия адгезии полимеров.М.: Химия, 1984, 223 с.9. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твёрдых тел. М.:Наука, 1973, 279 с.10.Басин В.Е. Адгезионная прочность. М.: Химия, 1981, 208 с.11.Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук. М.: Мир, 1983, т. 1, 447 с.12.Штаркман Б.П., Воюцкий С.С., Каргин В.А. Исследование аутогезииполистирола // Высокомолек. соед.
1965. Т. 7. № 1. С. 141-144.13.Штаркман Б.П., Воюцкий С.С., Каргин В.А. Исследование аутогезииполиэтилена // Высокомолек. соед. 1965. Т. 7. № 1. С. 135-140.14.Васенин Р.М., Воюцкий С.С., Вакула В.Л., Громов В.К. О временидостижения когезионной прочности при аутогезии полимеров // Сб.“Адгезия полимеров”.
М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 58-60.37415.Васенин Р.М. Работа расслаивания в диффузионной теории адгезииполимеров // Сб. “Адгезия полимеров”. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С.17-22.16.Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука, 1975, 592 с.17.Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. М.: Гос. изд-во физ.-мат.лит., 1958, 368 с.18.Дё Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров.
М.: Мир, 1982, 368 с.19.Готлиб Ю.А., Даринский А.А., Светлов Ю.Е. Физическая кинетикамакромолекул. Л.: Химия, 1986, 272 с.20.БерштейнВ.А.,ЕгоровВ.М.Дифференциальнаясканирующаякалориметрия в физикохимии полимеров. Л.: Химия, 1990, 255 с.21.Ding Y., Sokolov A.P. Comment on the dynamic bead size and Kuhnsegment length in polymers: example of PS // J.
Polym. Sci.: Part B: Polym.Phys. 2004. V. 42. № 18. P. 3505-3511.22.Бирштейн Т.М., Птицын О.Б. Конформации макромолекул. М.: Наука,1964, 391 с.23.Jud K., Kausch H.H., Williams J.G. Fracture mechanics studies of crackhealing and welding of polymers // J. Mater. Sci. 1981. V. 16. № 1.
P. 204210.24.Kline D.B., Wool R.P. Polymer welding relations investigated by a lap shearjoint method // Polym. Eng. Sci. 1988. V. 28. № 1. P. 52-57.25.De Gennes P.-G. Sur la soudure des polymères amorphes // C. R. Acad. Sc.Paris. Sér. B. 1980. V. 291. № 9. P. 219-221.26.Prager S., Tirrell M. The healing process at polymer−polymer interfaces // J.Chem. Phys. 1981.
V. 75. № 15. P. 5194-5198.27.Wool R.P., O’Connor K.M. A theory of crack healing in polymers // J. Appl.Phys. 1981. V. 52. № 10. P. 5953-5963.28.Kim J.H, Wool R.P. A theory of healing at a polymer-polymer interface //Macromolecules. 1983. V. 16. № 7. P. 1115-1120.37529.Маклаков А.И., Скирда В.Д., Фаткуллин Н.Ф. Самодиффузия врастворах и расплавах полимеров. Казань: изд-во Казанского ун-та,1987, 224 с.30.Васенин Р.М., Громов В.К., Вакула В.Л., Воюцкий С.С. Кинетикаустановления аутогезионной связи между полимерами различногомолекулярного веса // Сб.
“Адгезия полимеров”. М.: Изд-во АН СССР,1963. С. 52-57.31.Воюцкий С.С., Раевский В.Г., Ягнатинская С.М. Влияние на адгезиюполимеров их физического состояния // Сб. “Адгезия полимеров”. М.:Изд-во АН СССР, 1963. С. 128-133.32.Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химииполимеров. М.: Химия, 1967, 231 с.33.Кобеко П.П. Аморфные вещества. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1952, 432 с.34.Михайлов Н.В., Шершнев В.А., Шарай Т.А., Кулезнёв В.Н.,Заграевская И.М.
Основы физики и химии полимеров. М.: Высшаяшкола, 1977, 248 с.35.Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. Релаксационные свойства полимеров.М.: Химия, 1992, 384 с.36.Сандитов Д.С., Бартенев Г.М. Физические свойства неупорядоченныхструктур. Новосибирск: Наука, 1982, 259 с.37.РостиашвилиВ.Г.,ИржакВ.И.,РозенбергБ.А.Стеклованиеполимеров. Л.: Химия, 1987, 190 с.38.Ферри Дж.
Вязкоупругие свойства полимеров. М.: ИИЛ, 1963, 536 с.39.Bershtein V.A., Egorov V.M. Differential scanning calorimetry of polymers;physics, chemistry, analysis, technology. N.Y.: Ellis Horwood, 1994, 253 p.40.Волькенштейн М.В. Конфигурационная статистика полимерных цепей.М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1959, 466 с.41.Энциклопедия полимеров. М.: Изд-во Советская Энциклопедия. 1972.Т. 1. С. 616.37642.Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В.
Физика и механика полимеров. М.: Высш.школа, 1983, 391 с.43.Haward R.N. The physics of glassy polymers. London: Applied SciencePublisher, Ltd, 1973, p. 165-172.44.Годовский Ю.Л. Теплофизика полимеров. М.: Химия, 1982, 280 с.45.Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров. Л.: Химия, 1976,288 с.46.Айбиндер С.Б., Алксне К.И., Тюнина Э.Л., Лака М.Г.
Свойстваполимеров при высоких давлениях. М.: Химия, 1973, 192 с.47.Перепечко И.И. Введение в физику полимеров. М.: Химия, 1978, 312 с.48.Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерениямеханических свойств полимеров. М.: Химия, 1978, 330 с.49.Adam G., Gibbs J.H. On the temperature dependence of cooperativerelaxation properties in glass-forming liquids // J. Chem.
Phys. 1965. V. 43.№ 1. P. 139-146.50.Gibbs J.H., DiMarzio E.A. Nature of the glass transition in the glassy state //J. Chem. Phys. 1958. V. 28. № 3. P. 373-383.51.Greiner R., Schwarzl F.R. Volume relaxation and physical aging ofamorphous polymers. I. Theory of volume relaxation after singletemperature jumps // Colloid Polym.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
