УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ НИТЕЙ

Головина В.В., Шахова Е.А., Рымкевич П.П. Уравнение состояния полимерных нитей // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 6. С. 877-882. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-6-877-882

Предмет исследования.Проведены исследования тепловых и механических свойств полимерных нитей и волокон. Внесены уточнения вполученное ранее определяющее уравнение, описывающее деформационно-релаксационные процессы в полимерных материалах. Уточнение позволяет описывать термовязкоупругое поведение изучаемых материалов в широком диапазоне температур и механических напряжений, а также получить и исследовать уравнение состояния полимерных нитей в условиях переменной температуры. Метод. На основе барьерной теории с использованием уравнения баланса исследовано состояние полимерных нитей и волокон, и получены определяющие уравнения для случаев одного и нескольких энергетических барьеров. Методом термодинамики упругих стержней получено однобарьерное уравнение состояния полимерного материала, в котором учтены текущая температура и коэффициент линейного расширения. Приведено общее уравнение состояния полимерного материала для случая произвольного числа барьеров. Основные результаты. Модернизировано определяющее уравнение, описывающее термовязкоупругие свойства полимерных материалов. Получено уравнение состояния полимерных нитей и волокон. Установлена связь между максимальной температурой усадки и коэффициентом линейного теплового расширения. Определен динамический модуль упругости как функция температуры. Практическая значимость.Показано, как, используя метод изометрического нагрева, определить истинный модуль упругости как функцию температуры.

1. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия, 1978. 544 с.

2. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Издательство иностранной литературы, 1963. 536 с.

3. Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977. 240 с.

4. Рымкевич О.В. Методы исследования, прогнозирования и моделирования эксплуатационных свойств термоусаживаемых текстильных материалов: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПбГУТД, 2013. 176 с.

5. Сталевич А.М. Деформирование ориентированных полимеров. СПб.: СПГУТД, 2002. 250 с.

6. Рымкевич П.П., Головина В.В., Макаров А.Г., Романова А.А., Шахова Е.А. Уравнение состояния материалов текстильной и легкой промышленности // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2016. Т. 34. № 4. С. 30–33.

7. Рымкевич П.П., Сталевич А.М. Кинетическая теория конформационных переходов в полимерах // Физико-химия полимеров: синтез, свойства и применение. 1999. № 5. С. 52–57.

8. Рымкевич П.П., Романова А.А., Горшков А.С., Макаров А.Г. Физические основы вязкоупругого поведения ориентированных аморфно-кристаллических полимеров // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2012. Т. 16. № 2. С. 70–73.

9. Rymkevich P.P., Romanova A.A., Golovina V.V., Makarov A.G. The energy barriers model for the physical description of the viscoelasticity of synthetic polymers: application to the uniaxial orientational drawing of polyamide films // Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics. 2013. V. 52. N 12. P. 1829–1847. doi: 10.1080/00222348.2013.808906

10. Рымкевич П.П. Разработка научных основ и методов прогнозирования термовязкоупругих свойств полимерных материалов текстильной и легкой промышленности: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб., 2018. 299 с.

11. Головина В.В., Макаров А.Г., Рымкевич П.П. Метод аналогий и его физическое обоснование для описания термовязкоупругости аморфно-кристаллических полимерных нитей // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2013. Т. 19. № 1. С. 67–70.

12. Рымкевич П.П., Романова А.А., Горшков А.С., Макаров А.Г. Основное определяющее уравнение одноосноориентированных полимерных материалов // Химические волокна. 2014. Т. 46. № 1. С. 28–32.

13. Горшков А.С., Макаров А.Г., Романова А.А., Рымкевич П.П. Моделирование деформационных процессов ориентированных полимеров на основе описания кинетики надмолекулярных структур, разделенных энергетическими барьерами // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 9(44). С. 75–83. doi: 10.5862/MCE.44.10

14. Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статическая физика и кинетика. М.: Наука, 1972. 400 с.

15. Романова А.А. Математическое моделирование деформационных свойств синтетических нитей при динамическом нагружении: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПбГУТД, 1990. 167 с.

16. Шошина В.И., Никонович Г.В., Ташпулатов Ю.Т. Изометрический метод исследования полимерных материалов. Ташкент: Фан, 1989. 176 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License