Влияние малой предварительной ориентации на механизм деформирования полимеров и композитов
Диссертация
Показано, что предварительная ориентация и, в частности, прокатка является эффективным методом борьбы с хрупким разрушением полимеров и наполненных композитов. Это объясняется рядом причин: 1) подавлением образования крейзов- 2) подавлением образования шейки в полимере- 3) большей скоростью роста прочности по сравнению с верхним пределом текучести при увеличении степени ориентации. Выявлено, что… Читать ещё >
Список литературы
- Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения. М.: Академия. — 2005. -368 с.
- Кулезнев В.Н., Шершнев В. А. Химия и физика полимеров: М: Высш. шк. -1988.-312 с.
- Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов. M--JI.: Химия. 1964. — 388 с.4'. Нарисава И. Прочность полимерных материалов. М.: Химия. 1987. — 400 с. '.
- У орд И. Механические свойства твердых полимеров. М.: Химия. 1975. -357 с. ¦
- Considere М. Die Anwendung von Eisen und Stahl bei Constructionen. Wien: Verlug von Carl Gerolds Sohn. 1888. — 256 p.
- Vincent P.I. The necking and cold-drawing of rigidAplastics // Polymer. 1960. -V.l.-№ 1.-P.7−19:
- Haward R.N. The Physics of Glassy Polymers. London: Applied Science Publishers. 1973.-620 p.
- Meinel G., Plastic deformation of polyethylene II. Change of mechanical properties during drawing / Peterlin A. // J. Polym. Sei.: Phys. 1971. — V. 9. — № 1.-P. 67−83.
- Meiriel G., Plastic deformation of polyethylene—III mechanical properties and morphology of drawn low density polyethylene / Peterlin A. // Eur. Polym. J: -1971. V. 7. — № 6. — P. 657−670.
- Vincent P.I. Deformation and Fracture of High Polymers. NY: Plenum Press. -1974. P. 287.
- Bessonov M.I., Koton M. M, Kudryavtsev V.V., Laius L. Polyimides: Thermally Stable Polymers, 2nd edition, Plenum, New York. 1987. — P. 238- 242.
- Trainor A., The effect of density on the properties of high molecular weight polyethylenes / Haward R.N., Hay J.N. // J. Polym. Sei.: Phys. 1977. — V. 15. — № 6.-P. 1077−1088.
- Cross A., Orientation hardening of PVC/ Haward R.N. // Polymer. 1978. — V. 19.-№ 6.-P. 677−681.
- Miils, P.J., The post-yield behaviour of low-density polyethylenes / Hay J.N., Haward, R.N. // J. Mater. Sci. 1985. — V. 20. — № 2. — P. 501−507.
- Biddlestone F., The application of the Minimat to plastic fracture: A review / Kemish D.J., Hay J.N. // Polym. Testing. 1986. — V. 6. — № 3. — P. 163−187.
- GSell C., Determination of the plastic behaviour of solid polymers at constant true strain rate / Jonas J.J. // J. Mater. Sci. 1979. — V. 14. — № 3. — P. 583−591.
- GSell C., Yield and transient effects during the plastic deformation of solid polymers/ Jonas J.J. II J. Mater. Sci. 1981. — V. 16. — № 7. — P. 1956−1974.
- Hope P. S., The hydrostatic extrusion of polymethylmethacrylate / Ward I.M., Gibson A.G. // J. Mater. Sci. 1980. — V. 15. — № 9. — P. 2207−2220.
- Boyce M.C., An experimental and analytical investigation of the large strain compressive and tensile response of glassy polymers / Arruda E.M. // Polym. Eng. and Sci. 1990. — V. 30. — № 20. — P. 1288−1298.
- GSell C., Video-controlled tensile testing of polymers and metals beyond the necking point / Hiver J.M., Dahouin A., Souahi A. // J. Mater. Sci. 1992. — V. 27. — № 18. — P. 5031−5039.
- Arruda E.M., Evolution of plastic anisotropy in amorphous polymers during finite straining / Boyce M.C. // Int. J. Plasticity. 1993. — V. 9. — № 6. — P. 697 720.
- GSell C., Plastic banding in glassy polycarbonate under plane simple shear / Gopez A.J. // J. Mater. Sci. 1985. — V. 20. — № 10. — P. 3462−3478.
- Plastic Deformation of Amorphous and Semi-Crystalline Materials / Ed. by Escaig B" G’Sell C. Les. Ulis: Les Editor de Physique. 1982. — 375 p.
- Hasan O.A., Energy storage during inelastic deformation of glassy polymers / Boyce M.C. // Polymer. 1993. — V. 34. — № 24. — P. 5085−5092.t
- Kramer E.J. Microscopic and molecular fundamentals of crazing // Adv. Polym.Sci.- 1983. V. 52−53. — P. 2−56.
- Кауш Г. Разрушение полимеров. M.: Мир. 1981. — 440 с.}
- Haward R.N. Strain hardening of thermoplastics // Macromol. 1993. — V. 26. -№ 22. — P. 5860−5869.
- Maestrini C., Craze structure and stability in oriented polystyrene / Kramer E. J. // Polymer. 1991. — V. 32. — № 4. — P. 609−618.
- Farrar N.R., Microstructure and mechanics of crazes in oriented polystyrene / Kramer E. J. // Polymer. 1981. — V. 22. — № 5. — P. 691−698.
- Haward R.N. The application of a simplified model for the stress-strain curves of polymers // Polymer. 1987. — V. 28. — № 9. — P. 1485−1488.
- Beardmore P., Craze formation and growth in anisotropic polymers / Rabinowitz S. // J. Mater. Sci. 1975. — V. 10. — № 10. — P. 1763−1770.
- Kambour R.P. A review of crazing and fracture in termoplastics // J.-Polym. Sci. Macromol. Rev. 1973. — № 7. — P^ 1−173.
- Volynskii A.L., Bakeev N.F. Solvent Crazing of Polymers. 1995. Amsterdam, N-Y, Tokyo. Elsevier. 410 p.
- The Physics of Glassy Polymers / Ed. by Haward R.N., Young R.J. London: Chapman and Hall. 1997. — 508 p.
- PassagliaE. Crazes and fracture in polymers // J. Phys. Chem. Solids. 1987. -V. 48.-№ 11.-P. 1075−1100.
- Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Т. Теория абсолютных скоростей реакций. М.: Изд. Иностр. Лит. 1948. — 583 с.
- Лазуркин Ю.С., Релаксационная природа вынужденной высокоэластичности полимеров / Фогельсон Р. Л. // Журн. Техн. Физики. -1951. Т. 21.-№ 3.-С 267−272.
- Пазухина Л.Ю. Дис. канд. хим. наук. М.: МГУ им. М. В. Ломоносова. -1983.
- Алескеров А.Г., О форме кривой растяжения полиэтилентерефталата в жидких адсорбционно-активных средах / Волынский А. Л., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. Соед. Б. 1977. — Т. 19. — № 3. — С. 218−219.
- Волынский А.Л., Структура и адсорбционные свойства стеклообразного полиэтилентерефталата, деформированного в адсорбционно-активной среде. / Логинов B.C., Платэ Н. А., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. Соед. А. 1980. — Т. 22. — № 12. — С.2727−2734.
- Волынский А. Л., Адсорбционные свойства поливинилхлорида, поликапрамида и поливинилового спирта, деформированных в адсорбционно-активных средах. / Логинов B.C., Платэ Н. А., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. Соед. А. 1981. — Т. 23. — № 4. — С. 805−810.
- Taylor G.I. The Instability of Liquid Surfaces when Accelerated in a Direction Perpendicular to their Planes. // Proc. Roy. Soc. London. A. 1950. — V. 201. — P. 192−196.
- Argon A.S., The mechanism of fracture in glassy materials capable of some inelastic deformation / Salama M. // Mater. Sci. Eng. 1976. — V. 23. — № 2. — P: 219−230.
- Argon A.S., Growth of Crazes in Glassy Polymers / Salama M.M. // Phil. Mag. 1977. — V. 36. — № 5. — P. 1217−1234.
- Brown H.R. The effect of plasticization on craze microstmcture // J. Polym. Sci. Polym. Phys. 1986. — V. 24. — № 1. — P. l 1 -18.
- Ефимов A.B., Структурные параметры микротрещин, образующихся при растяжении поликарбоната на воздухе и в жидкой среде / Щерба В. Ю., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. Соед. Б. 1989. — Т.31. — № 11. — С. 715−718.
- Ефимов А.В., Структура микротрещин, образующихся в результате деформирования полиэтилентерефталата при разных температурах / Щерба В. Ю., Озерин А. Н., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. соед. А. 1990. — Т. 32. — № 4. — С. 828−834.
- Ефимов А.В., Влияние природы жидкой среды на структуру крейза, образующегося при деформации полиэтилентерефталата / Щерба В. Ю., Озерин А. Н., Ребров А. В., Бакеев Н. Ф. // Высокомолек. Соед. А. 1990. — Т. 32.-№ 2.-С. 456−461.
- Sternstein S., Meyers F.A. The solid state of polymers. NY: Macel Dekker. -1974.- 539 p.
- Sternstein S., Inhomogenius deformatiom and yielding of glasslike high polymers. / Ongchin L., Silverman A. // Appl. Polym. Symp. 1968. — V. 7. — P. 175−199.
- Matsushige K., The environmental stress-crazing and cracking in polystyrene under high pressure / Baer E., Radcliffe S. V. // J. Macromol. Sci. B. 1975. — V. 11.-№ 4. -P. 565- 592.
- Berger L. Relationship between craze microstructure and molecular entanglements in glassy polymers. // Macromol. 1989. V. 22. — № 7. — P. 31 623 167.
- Arnold C.M., Craze microstructure characterization by low-angle electron diffraction and Fourier transforms of craze images / Yang A., Kramer E. J. // J. Mat. Sci. 1986. — V. 2 Г. — № 10. — P. 3601−3610.
- Miller P., Microstructure and origin of cross-tie fibrils in crazes / Buckley D. J., Kramer E. J. // J. Mat. Sci. -1991. V. 26. — № 16. — P. 4445−4454.
- Смирнов Ю. H., Формование изделий из композиционных материалов / Шацкая Т. Е., Лапицкий В. А., Натрусов В. И., Розенберг Б. А., Ениколопян Н. С. // Пласт, массы. 1985. — № 11. — С. 41−43.
- Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики. JL: Химия. 1981. — 328 с.
- Гольдман А.Я., Совместимость полиэтилена низкой плотности с некоторыми каучуками / Поляков Ю. С., Курбатова И. В., Сибирякова Н. А. // Пласт.массы. 1972. — № 7. — С. 17−19.
- Грауэр Е.М., Материалы на основе полиэтилена и отходов производства изделий из латекса. / Лебедева Е. Д., Ениколопова Н. Б., Шембель А. С., Паверман Н. Г. // Пласт.массы. 1988. — № 5. — С. 23−24.
- Bazhenov S.L. Fillers: their effect on the failure modes of plastics. // Plastics Additives. London New York — Madras: Chapmen and Hall. — 1998. — P.252−259.
- Серенко О.А., Влияние характеристик ПЭНП на деформационные свойства резинопластов. / Авинкин B.C., Крючков А. Н., Будницкий Ю. М. // Пласт, массы. 2000. — № 9. — С.12−13.
- Серенко О. А., Деформационные свойства полиэтилена средней плотности, наполненного частицами резины. / Насруллаев И. Н., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. 2003. — Т. 45. — № 5. — С. 759−766.
- Bazhenov S., Ductility of Filled Polymers / Li J.X., Hilnter A., Baer E. // J. Appl. Polym. Sci. 1994. — V. 52. — № 2. — P. 243−254.
- Saujanya C., Strucyur and properties of PP/CaS04 composite. Part’III: Effect of the filler grade on properties. / Radhakrishnan S. // J. Mater. Sci. 2000. — V. 35. -№ 9. -P.2319−2322.
- Щупак E.H., Влияние характеристик полиэтилена на свойства композиции. / Точин В. А., Телешов В. А. // Пласт, массы. 1987. — № 1. -С. 68.
- Bardan В.М., High-density polyethylene filled with modified chalk. / Galeski A., Kryszewski M. // J.Appl.Polym. Sci. 1982. — V. 28. — № 10. — P. 3669 — 3681.
- Chacko V.P., Tensile properties of СаСОЗ- filled polyethylenes. / Farris R.J., Karasz F.E. //J. Appl. Polym. Sci. 1983. — V. 28. — № 9. — PJ 2701−2713.
- Liang J.-Z. Toughening and reinforcing in rigid inorganic particulate filled polypropylene): A review. II J. Appl. Polym. Sci. 2002. — V. 83. — P. 1547−1555.
- Соловьев E.M., Основные направления использования измельченного вулканизата / Соловьева О.Ю.// Каучук и резина. 1994. — № 4. С. 36−46.
- Павлов В.В., Структурные изменения пленок ПЭТФ под действием прокатки. / Власов С. В., Кулезнев В. Н., Герасимов В .И., Иванов М. В. // Высокомолек.соед. А. 1986. — Т. 28. — № 8. — С. 1609−1613.
- Точин В.А., Концентрационная зависимость деформационных характеристик полиэтилена высокой плотности с дисперсными наполнителями. / Щупак Е. Н., Туманов В. В. // Механика композит, материалов. 1984. — № 4. С. 635 — 639.
- Баженов С.JI., Механизмы разрушения и прочность полимерных композиционных материалов. / Тополкараев В .А., Берлин А. А. // ЖВХО. = 1989. Т.- 34. — № 5. — С. 536−544.
- Баженов С.Л., Влияние концентрации частиц резины на механизм разрушения наполненного полиэтилена высокой плотности. / Гончарук Г. П., Кнунянц М. И., Авинкин’В.С., Серенко О. А. // Высокомолек. соед. А. 2002. — Т. 44. — №. 4. — С. 637−647.
- Берлин Ал.Ал., Тополкараев В. А. Баженов С.Л. Сб. науч.тр. «Физические аспекты прогнозирования разрушения и деформирования». Л.: ФТИ. 1987. — 240 с.
- Bazhenov S. The effect of particles on failure modes of filled polymers // Polym. Eng. Sci. 1995. — V. 35. — № 10. — P. 813−822.
- Van Melick H.G.H., Prediction of brittle-to-ductile transitions of polystyrene. / Govaert L.E., Meijer H.E.H. // Polymer. 2003. — V. 44. — № 2. — P. 457−465.
- Нильсен Л.Е. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. М.: Химия. 1978. — 312 с.
- Гончарук Г. П., Механические свойства модифицированных резинопластов на основе полиэтилена низкой.плотности и порошков резины. / Кнунянц М. И., Серенко О. А., Крючков А. Н. // Каучук и резина. 1999^ - № 2.-С. 9−12.
- Серенко О.А., Прочность и предел текучести композита полиэтилен -резина / Гончарук Г. П., Авинкин B.C., Кечекьян А. С., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. 2002. — Т. 44. — № 8. С. 1399−1404.
- Баженов С.Л., Влияние концентрации наполнителя на нижний предел текучести полимерных композитов. / Гончарук Г. П., Ошмян В. Г., Серенко О. А. // Высокомолек. Соед. А. 2006. — Т. 48. — № 3. — С. 545−549.
- Гончарук Г. П., Деформация при разрыве полиэтилена низкой плотности, наполненного частицами резины. / Серенко О. А., Никитин П. А., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. 2002. — Т. 44. — № 8. С. 1374−1379.
- Серенко O.A., Влияние температуры на свойства резинопластов на основе полиэтилена средней плотности / Насруллаев И. Н., Гончарук Г. П., Баженов С. Л. // Пласт, массы. 2004. — № 7. С. 6−10.
- Серенко О. А, Влияние температуры на деформационное поведение композита на основе полипропилена и частиц резины. / Гончарук Г. П., Ракитянский A. JL, Караева A.A., Оболонкова Е. С., Баженов C.JI. // Высокомолек. соед. А. 2007. — Т. — 49. № 1. С. 71−77.
- Серенко O.A., Влияние размера частиц на форму образующихся дефектов в дисперсно наполненном композите. / Баженов C. JL, Насруллаев И. Н. Берлин-A.A. // Высокомолек. соед. А. 2005. — Т. 47. — № 1. С. 46−72.
- Насруллаев И.Н., Влияние размера частиц наполнителя на характер разрушения полимерного композита. / Серенко O.A., Баженов C.JT. // 3 Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры-2004″. Москва- - 2004. — Т. 2. — С. 302.
- Серенко O.A., Влияние температуры на механизм разрушения композита полиэтилен резина. / Гончарук Г. П., Насруллаев. И.Н., Магомедов Г. М., Оболонкова Е. С., Баженов C.JI. // Высокомолек. соед. А. — 2003. — Т. 45. — № 11.-С. 1900−1908.
- Серенко O.A., Деформативность дисперсно наполненных композитов при хрупком разрушении. / Гончарук Г. П., Баженов C.JI. // Докл. РАН. 2002. — Т. 387.-№ 3.-С. 329−332.
- Баженов С.Л., Критерий появления ромбовидных пор в дисперсно наполненных полимерах. / Серенко O.A., Дубникова И. Л., Берлин A.A. // Докл. РАН. 2003. — Т. 393. — № 3. — С. 336−339.
- Серенко O.A., Свойства композитов с дисперсным эластичным наполнителем. / Будницкий Ю. М., Авинкин B.C., Баженов С. Л. // Пласт, массы. 2003. — № 1. С. 18−21.
- Серенко O.A., Влияние деформационного упрочнения на свойства композита с эластичным наполнителем, / Авинкин B.C., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. 2002. — Т. 44. — № 3. — С. 547−555.
- Allison S.W., The cold-drawing of polyethylenetereftalate / Ward I.M. // Br. J. Appl. Phys. 1967. — V. 18.-P- 1151−1154.
- Ward I.M. The mechanical properties of Solid Polymers. New York: Wiley. -1984.-492 p.
- Roesler J., Harders H., Baeker M. Mechanical Behavior of Engineering Materials. New York: Springer. 2007. — 347 p.
- Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия. 1977. — Т. 2. — С. 515−522.
- Van Melick H.G.H, Kinetics of ageing and re-embrittlement of mechanically rejuvenated polystyrene / Govaert L.E., Raas В., Nauta W.J., Meijer H.E.H // Polymer. 2003. — V. 44: — № 4. — P: 1171−1179.
- Энциклопедия полимеров. М-: Советская энциклопедия. 1977. — Т. 3. -С. 207−208.
- Bartczak Z. Deformation of high-density polyethylene produced by rolling with side constraints. I. Orientation behavior. // J. Appl. Polym. Sci. 2002. — V. 86.-№ 6. P. 1396−1404-
- Олейник Э.Ф. Пластичность частично кристаллических гибкоцепных полимеров на микро- и мезоуровнях. // Высокомолек. Соед. А. 2003. — Т. 45. -№ 12. — С. 2139−2267.
- Bartczak Z., Deformation of high-density polyethylene produced by rolling with side constraints. II. Mechanical properties of oriented bars. / Morawiec J., Galeski A. // J. Appl. Polym. Sci. 2002. -V. 86. — № 6. — P. 1405−1412.
- Серенко О.А., Влияние прокатки на деформационные свойства композитов полиэтилен резина / Ефимов А. В., Насруллаев И. Н., Оболонкова Е. С, Волынский’A.Л., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. -2003. — Т. 45. — № 8. — С. 1300−1307.
- Tant M.R., An overview of the nonequilibrium? behavior of polymer glasses / Wilkes G.L. // Polym. Eng Sci. 1981. — V. 21. — № 14. — P. 874−895.
- ГриневаH.C. Дисс. канд. хим. наук. М*. ИХФ РАН. — 1983.
- Gurevich G., A*study of. polymers III. Technique of mechanical tests of vulcanizates of rubber and plastics / Kobeko P. // Rubber. Chem. Tech. 1940. — V. 13.-№ 4.-P. 904−917.
- Haward.R.N. The extension and rupture of cellulose acetate and» celluloid // Trans. Faraday Soc. 1942. — V. 38. — P. 394−403.
- Ошмян В.Г. Анизотропная теория больших высокопластических деформаций полимеров // Высокомолек. соед. Б. 1995. Т. 37. — № 1. — С. 154 160.
- Ошмян В.Г., Моделирование влияния структуры кристаллического полимера на его деформационные свойства / Тиман С. А., Шамаев М. Ю. // Высокомолек. соед. А. 2003. — Т. 45. — № 10. — С. 1699−1706.
- Ritchie S.J.K. A model for the large-strain deformation, of polyethylene // J. Mater.Sci. 2000. — V. 35. — № 23. — P. 5829−5837.
- Eyring H.I. Viscosity, Plasticity and Diffusion as Examples of Absolute Reaction Rate // J. Chem. Phys. 1936. — V. 4. — P. 283−287.
- Pawlak A. Cavitation during tensile deformation of high-density polyethylene // Polymer. 2007. — V. 48. — № 5. — P. 1397−1409.
- Тюнькин И. В., Влияние ориентации на механизм деформирования полимеров / Баженов С. Л., Ефимов А. В., Кечекьян А. С., Тиман С. А. // Высокомолек. соед. А. 2011. — Т. 53. — № 8. — С. 1402−1414.
- Марихин В.А., Молекулярная ориентация в микрофибриллах и прочность ориентированного полиэтилена / Мясникова Л. П., Новак И. И., Сучков В. А., Тухватулина М. Ш. // Высокомолек. соед. А. 1972. — Т. 14. — № 11.-С. 2457−2461.
- Haward R.N. The adiabatic fracture of thermoplastic fibres // J. Mat. Sci. -2003. V. 38. -№ 10. — P. 2155−2160.
- Rietsch F. Strain-induced crystallization of oriented poly (ethylene terephthalate): influence on the tensile yield stress-behaviour // Eur. Polym. J. -1990. V. 26. — № 10. — P. 1077−1080.
- Давиденков H.H., Анализ напряженного состояния в шейке растянутого образца / Спиридонова Н. И. // Заводская лаборатория. 1945. Т. И. № 6. С. 583−593.
- Бриджмен П.В. Исследование больших пластических деформаций и разрывов. М.: ИЛ. 1955. — 444 с.
- Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики. Л.: Химия. 1981. — 328 с.
- G’Sell С. Experimental characterization of deformation damage in solid polymers under tension, and its interrelation with necking / Hiver J. M., Dahoun A
- International Journal of Solids and Structures. 2002. — V. 39. — № 14. — P. 3857 -3872.
- Тюнькин И.В., Свойства прокатанных композитов полиэтилен высокой плотности резина / Базык Ф. К, Ефимов A.B., Серенко О. А, Баженов С. Л. // Тезисы устных и стендовых докладов. Третья Всероссийская Каргинская Конференция «Полимеры». 2004. Т. 2. С. 306.
- Серенко O.A., Влияние прокатки на развитие трещины в полиэтилене высокой плотности / Тюнькин И. В., Ефимов A.B., Баженов С. Л. // Высокомолек. соед. А. 2007. — Т. 49. — № 6. — С. 1035−1142.