Поверхностные и деформационно-прочностные свойства композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров

Озов, Хаути Хабасович

Поверхностные и деформационно-прочностные свойства композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

Озов, Хаути Хабасович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Нальчик МЕСТО ЗАЩИТЫ

2008 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Поверхностные и деформационно-прочностные свойства композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров»

Автореферат диссертации на тему "Поверхностные и деформационно-прочностные свойства композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров"

На правах рукописи 00345Б417

ОЗОВ Хаути Хабасович

ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА И БУТАДИЕНАКРИЛОНИТРИЛЬНЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ

02.00.06 - Высокомолекулярные соединения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

О 5 ВЕН Я®

НАЛЬЧИК 2008

003456417

Работа выполнена в Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Карамурзов Барасби Сулейманович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Хатипов Сергей Амерзянович

доктор физико-математических наук, профессор Магомедов Гасан Мусаевич

Ведущая организация: Волгоградский государственный

технический университет

Защита состоится « 12 » декабря 2008 г. в 15_час. 00 мин. на заседании диссертационного Совета Д 212.076.09. при Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова по адресу: 360004, КБР, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарского государственного университета.

Автореферат разослан «11» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.А. Борукаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время во всем мире все большее применение в качестве конструкционных и отделочных материалов находят многокомпонентные полимерные системы. Важнейшими областями их практического применения являются легкая промышленность, автомобиле-и авиастроение, аэрокосмическая техника, электроника, медицина и т.д. Это обусловлено тем, что современные полимерные материалы и их композиции обладают сочетанием ряда уникальных физико-химических свойств.

Исследование поверхностных свойств и установление взаимосвязей их с объемными физико-химическими свойствами полимеров имеет существенное значение как для научного обоснования процессов переработки полимеров в изделия, так и для целенаправленного, рационального получения полимерных материалов с заранее заданными свойствами. Установление подобных связей способствует дальнейшему развитию теории поверхностных явлений, а также обоснованию новых направлений физико-химического анализа.

Для решения проблем современной физики, химии и технологии полимерных материалов требуются все больше знаний о состоянии поверхности раздела различных фаз, свойства которой существенно отличаются от объемных. Межфазная энергия (МЭ) и межфазное натяжение (МН) являются основными характеристиками переходной области. Они играют важную роль в решении теоретических и практических вопросов кристаллизации, термостойкости, ползучести, пропитки и других проблем, связанных с развитием новых направлений современной техники и получении композиционных материалов с заданными физико-механическими свойствами. Возможности получения новых материалов с улучшенными свойствами существенно расширяются при учете поверхностных и адгезионных свойств исходных компонентов и влияния этих свойств на физико-химические и механические характеристики композиций на их основе. Поэтому проблема изучения поверхностных, адгезионных и механических свойств полимерных материалов в настоящее время является одной из наиболее важных задач физики полимеров.

Цель работы - экспериментальное исследование поверхностных свойств и механических характеристик модельных композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров с различным содержанием нитрильных групп в широком температурном и концентрационном интервале.

В рамках поставленной цели решались задачи:

1. Создание экспериментальных установок для измерения прочности и поверхностных характеристик полимерных композиций в широком интервале температур.

2. Исследование температурных зависимостей межфазных натяжений и работы адгезии исходных компонентов и их композиций в интервале температур, в котором не изменяются их основные объемные физико-химические свойства.

3. Изучение концентрационных зависимостей поверхностного и межфазного натяжений и работы адгезии композиций на основе ПВХ+СКН.

4. Исследование деформационно-прочностных характеристик полимерных композиций в широком температурном и концентрационном интервалах.

5. Установление взаимосвязи прочностных свойств исследуемых композиций с их поверхностными характеристиками.

Научная новизна полученных результатов

1. Впервые в условиях термодинамического равновесия определены поверхностное натяжение, межфазное натяжение и работа адгезии для бинарных смесей полимеров на основе ПВХ и СКН в широком интервале температур и концентраций.

2. Установлено, что температурные зависимости межфазного натяжения и работы адгезии изученных полимерных систем в исследованной области температур носят линейный характер. Определены соответствующие значения констант (а27з и (1о/с1Т) для каждой полимерной композиции.

3. Выявлено, что характер изотерм поверхностного натяжения и работы адгезии в смесях полимеров ПВХ+СКН зависит от числа нитрильных групп в СКН: с увеличением их числа ярче проявляются экстремумы на изотермах. Для заданной концентрации ПВХ+СКН поверхностное натяжение снижается с увеличением числа нитрильных групп в СКН.

4. Исследованы температурные зависимости разрывного напряжения и концентрационные зависимости деформации в смесях ПВХ с СКН при различных соотношениях компонентов и режимах приготовления композиций.

5. Построены диаграммы «деформация-напряжение» для исследованных композиций при различных температурах, соотношениях компонентов и режимах приготовления композиций.

6. Установлена взаимосвязь между поверхностными свойствами изученных композиций и их прочностными характеристиками.

7. На основе молекулярно-кинетической теории предложено соотношение для оценки толщины диффузионного слоя в бинарных полимерных композициях.

Практическая ценность результатов. Данные, полученные для модельных смесей ПВХ и СКН с различным содержанием нитрильных групп, могут быть использованы при изучении других бинарных полимерных композиций. Полученные значения поверхностного натяжения, работы адгезии и прочности изученных полимеров и их композиций рекомендованы как справочные Центральной заводской лаборатории комбината «Искож».

Отработана методика экспериментальных исследований поверхностных свойств полимеров, учитывающая особенности работы с этим классом веществ, которая может быть использована в научно-исследовательских лабораториях и центрах.

Разработанные методика и установки по определению поверхностных и деформационно-прочностных характеристик полимеров используются при проведении практических и лабораторных занятий по изучению свойств полимеров на физическом факультете КБГУ.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Выявленная зависимость экстремумов на изотермах межфазного натяжения и работы адгезии от числа нитрильных групп в смесях полимеров ПВХ+СКН: чем больше число нитрильных групп, тем ярче проявляется экстремум на изотермах.

2. В формировании объемных физико-химических свойств изученных полимерных композиций важную роль играют процессы, протекающие на межфазных границах. Корреляция экстремумов на изотермах межфазного натяжения и работы адгезии с максимумами межфазной энтропии свидетельствует о протекании в переходных слоях процессов упорядочения.

3. Повышение степени полярности компонентов полимерной композиции приводит к снижению межфазной энергии и увеличению работы адгезии, а следовательно, прочности композиции.

4. Определяющую роль в формировании прочностных свойств полимерных композиций играют процессы, протекающие в переходных слоях, на что указывают экспериментально установленные зависимости прочности и межфазного натяжения от концентрации компонентов и числа нитрильных групп.

5. Выведенное на основе молекулярно-кинетической теории соотношение для оценки толщины диффузионного слоя в бинарных полимерных композициях.

Апробация результатов. Основные результаты диссертации докладывались на конференциях различных уровней: на Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых и аспирантов «Перспектива-2001», «Перспектива-2006» и «Перспектива-2007», (ЭНУБ КБГУ, п.Эльбрус), на Всероссийской научной конференции аспирантов и молодых ученых, (Самара, 2000 г.), на Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г.), на III Всероссийской Каргинской конференции «По-лимеры-2004» (Москва, МГУ, 2004 г.), на IV Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы (Нальчик, КБГУ, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них две - в рекомендуемых ВАК журналах.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков и 7 таблиц. Список литературы включает 186 наименований. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая ценность. Изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации приводится обзор литературы по поверхностным и механическим свойствам полимеров и полимерных композиций, а также их взаимосвязи.

Теории поверхностных явлений, задачам и методикам определения поверхностных характеристик полимеров, находящихся в различных фазовых состояниях много внимания уделено такими российскими и зарубежными учеными, как: Берлин A.A., Басин В.Е., Воюцкий С,С., Липатов Ю.С., Пригожин И., Русанов А.И., Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Камалян P.M., Лавыгин И.А., Зисман В.А., Кондо С., Оно С., Ли Л. и т.д.

В первом параграфе представлены подходы к определению поверхностных характеристик полимеров и полимерных композиций различных авторов и обзор данных по поверхностному натяжению жидких полимеров и их растворов, свободной поверхностной энергии полимеров в твердом состоянии и межфазного натяжения на границах полимер - жидкость и полимер -газ, полученных различными методами.

Второй параграф посвящен механическим свойствам полимеров, в частности - прочности полимеров, так как при выборе того или иного полимерного материала зачастую решающую роль играют именно параметры прочности.

В развитие теории прочности большой вклад внесли Бартенев Г.М., Журков С.Н., Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. и другие представители советской и российской полимерной науки. Благодаря их усилиям различные подходы к проблеме прочности полимеров объединены в единую молекулярную термо-флуктуационную теорию прочности.

Здесь также представлен обзор научной литературы, посвященный вопросам физико-механических свойств полимеров.

В третьем параграфе рассмотрены вопросы взаимосвязи поверхностных явлений и параметров, характеризующих поверхность, с физико-механическими свойствами полимеров.

В завершении первой главы приводятся краткие выводы, из которых вытекают цели и задачи исследований.

Во второй главе определены объекты и методы исследования.

Выбору методов исследования поверхностных и механических характеристик полимеров предшествует достаточно подробное рассмотрение и анализ их на основе литературных данных в параграфах 1 и 2.

Для вычисления значений поверхностного натяжения исходных компонентов и расплавов композиций в различных весовых соотношениях пользовались методом «парахора». Межфазные натяжения твердых полимеров на границах с жидкостью и воздухом определены методом «нейтральной капли», используя экспериментально найденные значения краевых углов смачивания полимерной подложки жидкостью с известным поверхностным натяжением, не взаимодействующей с полимером.

При изучении механических свойств полимеров и полимерных систем были применены методы исследования деформационно-прочностных свойств.

В третьем параграфе даны особенности объектов исследования.

Четвертый параграф посвящен обоснованию выбора объектов исследования. Объектами исследования являются полимерные композиции на основе поливинилхлорида и бутадиен-акрилонитрильных эластомеров с различным содержанием (18, 26 или 40) СМ-групп. Все смеси были приготовлены из одной производственной партии поливинилхлорида марки ПВХ С-70 и из одной партии каучука (СКН-18, СКН-26, СКН-40) при одинаковых технологических режимах переработки.

Выбор объектов исследования на основе ПВХ и СКН обусловлен, во-первых, практической значимостью - основу продукции таких ведущих предприятий Кабардино-Балкарской республики, как «ООО Искож», «Кабельный завод» составляет пластифицированный ПВХ. Во-вторых, достаточной изученностью отдельных компонентов, что позволило сопоставить полученные нами результаты с литературными данными. В-третьих, возможностью регулирования морфологии композиций путем изменения технологии приготовления, межмолекулярного взаимодействия компонентов и их концентрации.

В пятом параграфе даны описания и схемы установок и оборудования, использованных в работе для определения поверхностных и механических характеристик исходных полимеров и композиций на их основе.

Для экспериментального определения значений межфазного натяжения полимерных композиций и их зависимости от температуры создана установка по измерению краевых углов смачивания полимерной подложки «нейтральной» жидкостью.

В третьей главе приведены расчетные и экспериментальные значения поверхностных характеристик полимеров, полученные в ходе исследований.

Методом «парахор» были расчитаны поверхностные натяжения наиболее часто используемых в производстве полимеров и блок-сополимеров. Этим же методом расчитаны концентрационные (в вес. %) зависимости поверхностного натяжения всех трех подсистем ПВХ+СКН. Установлены линейные зависимости поверхностного натяжения от числа нитрильных групп в эластомере и содержания эластомера в композициях ПВХ и СКН (18, 26,40) (рис. 1).

У, мН/М

421

-*- ПВХ+СКН-18 -*- ПВХ+СКН-26 ПВХ+СКН-40

28 -р—--1 » I I-

0 23 40 60 80 100 ВЕС.% СКН

Рис. 1. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации в композициях ПВХ+СКН

В работе также изучена временная зависимость угла смачивания, работы адгезии на границе «полимер-жидкость» и значений межфазного натяжения на границах «полимер-жидкость» и «полимер-воздух» в системе «полимерная подложка - смачивающая жидкость - воздух». В качестве полимерной подложки взяты композиции ПВХ+СКН (18, 26, 40). Показано, что указанные параметры слабо меняются со временем до двух часов выдержки системы, затем выходят на равновесное значение.

По результатам исследования установлено влияние поверхностных свойств исходных компонентов и режима приготовления на поверхностные свойства композиции. Полученные данные представлены в табл. 1.

Таблица 1

Значения межфазных энергий на границах раздела и работы адгезии (при Т=293К)

Полимер/композиция МЭ, ат„ (мДж/м2) МЭ, а« (мДж/м2) Работа адгезии (мДж/м2)

ПВХ 65,2 21,8 102,8

СКН-18 57,9 37,6 79,7

СКН-26 58,8 35,9 82,6

СКН-40 61,1 33,1 87,3

СКН-18+ПВХ 1 1 (выше Тс) 63,6 28,1 95,1

СКН-26+ПВХ 1 1 (выше Тс) 60,1 34,8 84,5

СККМО+ПВХ 1 1 (выше Тс) 58,7 36,5 81,7

СКН-18+ПВХ 1 1 (ниже Тс) 59,6 35,4 83,6

С КН-26+ПВХ 1 1 (ниже Тс) 58,3 37,1 80,7

СКН-40+ПВХ 1 1 (ниже Тс) 56,1 39,7 75,8

Значения работы адгезии и межфазной энергии на границе полимер-воздух для композиций, приготовленных смешением выше Т(- ПВХ несколько выше тех же значений для композиций, приготовленных смешением ниже Тс ПВХ. Также выявлено, что в композициях с равными соотношениями компонентов межфазная энергия на границе раздела полимер-жидкость уменьшается, а величина межфазной энергии и значение работы адгезии на границе полимер-воздух возрастают с уменьшением числа нитрильных групп в эластомере. Такое поведение поверхностных характеристик связано со свойствами исходного компонента - эластомера.

В параграфах 3 и 4 представлены результаты экспериментального исследования температурной и концентрационной зависимости межфазного натяжения на границах «полимер - смачивающая жидкость», «полимер-воздух» и работы адгезии смачивающей жидкости к полимерной подложке.

Уравнения политерм МН для всех изученных композиций ПВХ+СКН в исследованном температурном интервале можно представить в виде:

<т(Т) = а2Г- — -Т- (О

21, ат

Вычислены значения ст273 (межфазное натяжение при 7К273К), температурных коэффициентов с1о/с1Т по углам наклона прямых, а также значения дисперсии /?2 для всех полученных политерм.

Известно, что значение с1а I ¿Т связано с межфазной энтропией, характеризующей степень упорядочения на поверхности полимера. В работе показано, что на зависимостях с1а I ёТ от концентрации ПВХ+СКН наблюдаются экстремумы в тех же областях, что и на изотермах межфазного натяжения и работы адгезии. Последнее свидетельствует о важности роли процессов поверхностного упорядочения при формировании межфазных свойств полимерных композиций.

Зависимость МН от концентрации носит нелинейный характер (рис. 2). Точки перегиба на графиках зависимости а(С) для композиций ПВХ+СКН лежат в области примерно 20-30 % содержания одного из компонентов в другом, т.е. в областях обращения фаз.

Рис. 2. Концентрационная зависимость межфазного натяжения на границах полимер-воздух и полимер-жидкость композиции ПВХ+СКН-18

Концентрационные зависимости работы адгезии (РА) носят также характер кривых с экстремумами (рис. 3), где точки перегиба находятся в тех же областях. На графиках зависимости 1¥а(С) для композиций ПВХ+СКН-18 и ПВХ+СКН-26 наблюдаются два минимума: первый - в области содержания 25вес% эластомера в ПВХ, а второй - в области 25вес% ПВХ в эластомере.

На концентрационной зависимости РА для композиции ПВХ+СКН-40 имеется, наоборот, как бы два максимума - в областях содержания 20 вес. % одного из компонентов в другом, и один ярко выраженный минимум - при равных весовых соотношениях компонентов.

^а, мДж/м^

Рис. 3. Концентрационная зависимость работы адгезии в композициях ПВХ+СКН-40

Такое поведение графиков концентрационной зависимости связано с характером совместимости исходных компонентов. Из литературы известно, что ПВХ с СКН-18 и ПВХ с СКН-26 плохо совместимы и образуют гетерогенную смесь со «значительной» долей переходного слоя, а ПВХ с СКН-40 хорошо совместима. Отсюда можно сделать вывод, что композиции ПВХ+СКН-18 и ПВХ+СКН-26 с содержанием одного из компонентов примерно 30 вес. % и 25 вес. % соответственно, наиболее термодинамически выгодны и совместимы: эти точки соответствуют максимумам МН на границе полимер-воздух и, наоборот, минимуму работы адгезии. Композиция же ПВХ+СКН-40 хорошо совместима во всем интервале концентрации и, хотя и имеются точки перегиба в указанных областях, они менее выражены для зависимости а(С). Минимум на графике №Й(С) приходится на равное (в вес. %) содержание исходных компонентов.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований деформационно-прочностных свойств бинарных композиций ПВХ+СКН (18, 26 и 40). Были изучены температурные зависимости прочности полимерных композиций от концентрации компонентов и способа приготовления композиции.

Результаты изучения температурной зависимости истинного разрывного напряжения <тр исходных компонентов приведены на рис. 4. Из анализа хода этих кривых видно, что их особенностью является наличие максимума значений стр в области стеклования у ПВХ и эластомеров.

Ю'7-Ор

г!Г Зо зм Зо тГк

Рис. 4. Температурная зависимость разрывного напряжения для бутадиенакрилонитрильных эластомеров и ПВХ: 1 - СКН-18; 2 - СКН-26; 3 - СКН-40; 4 - ПВХ

Температурные зависимости разрывного напряжения для смесей ПВХ+СКН (15,26 и 40) при весовом соотношении компонентов 1:1 приведены на рис. 5. Видно, что на кривой ср-Т проявляются аномальные участки, на которых значения стр проходят через максимум. Например, для смеси ПВХ с СКН-18 при соотношении компонентов по весу 1:1 (рис. 5а) в области низких температур (233 К) проявляется максимум, выпуклый перегиб около 253 К и плато при 310 К. При увеличении полярности СКН изменяются формы кривой температурной зависимости разрывного напряжения (рис. 5а, б] и возрастание значений ар. р

КГм2

•И.-?'

ао

—I—

320

ИГ

а)

10'

Н/и! '

'1-М-!-;

3^0 т. к

б)

10'7-Ор

ю.

250 Л)320 3$0 Т. К

В)

Рис. 5. Температурная зависимость разрывного напряжения смесей, полученных смешением компонентов по весу 1:1 при Т<ТС ПВХ: а) ПВХ+СКН-18; б) ПВХ+СКН-26; в) ПВХ+СКН-40

На рис. 6 приведены графики зависимостей разрывного напряжения от весовой доли эластомера СКН. Из рисунка видно, что изменение концентрации компонентов приводит к неаддитивности свойств (рис. 6, кривые 1, 2). Из анализа кривых 1, 2 рис. 6 можно предположить, что только при малых содержаниях одного компонента в другом (менее 20 вес. %) определяющим являются прочностные свойства того компонента, который преобладает. Полученные нами результаты хорошо коррелируют с литературными данными.

Увеличение доли ПВХ в композиции способствует уменьшению разрывной деформации и увеличению разрывного напряжения (рис. 7). С увеличением содержания ПВХ форма деформационно-прочностной кривой приближается к кривым, характерным для жесткоцепных полимеров.

скн,вес%

Рис. 6. Зависимость разрывного напряжения от весовой доли эластомера: 1,2.4.6 - ПВХ+СКН-26. З-ПВХ+СКЬМО, 5-ПВХ+СКН-!8 (1,3-5 - смешение при Т>Т с ПВХ, 2,6 - смешение при Т<ТС ПВХ)

100 300 Е,

Рис. 7. Диаграммы напряжение-деформация смеси ПВХ с СКН-26, полученной смешением при Т<ТС ПВХ с разным соотношением компонентов: 1 - 80 вес. % ПВХ+20 вес. % СКН-26

2-50 вес. % ПВХ-50 вес. % СКН-26

3-20 вес. % ПВХ-80 вес. % СКН-26

Установлено влияние режима приготовления композиции на его прочностные свойства. Так, при смешении ПВХ с СКН выше Тс ПВХ форма кривых температурных зависимостей ар существенно меняется (рис. 8). Значения разрывного напряжения для композиций, полученных смешением при температуре ниже Т{■ ПВХ, значительно меньше значений стр композиций, полученных смешением при температуре выше Тс ПВХ. Резкое различие стр для смесей, полученных разными технологическими способами и при разных величинах взаимодействия макромолекул ПВХ и СКН, становится несущественным при разрыве их выше 353К. На температурной зависимости ар в низкотемпературной области для смеси ПВХ с СКН-18 проявляется перегиб (рис. 8а), а для смеси ПВХ с СКН-26 и СКН-40 - максимумы (рис. 8б и в).

ю,7-а„

№

Но"

•1-Н

Но 320 3^0 Т, К

а)

И.

/V:

•-м-

ИГ

5}о Т. К

б)

Рис. 8. Температурная зависимость разрывного напряжения смесей, полученных смешением компонентов по весу 1:1 при температуре выше Тс ПВХ: а) ПВХ+СКН-18; б) ПВХ+СКН-26; в) ПВХ+СКН-40

На деформационно-прочностные свойства композиций на основе ПВХ и СКН существенное влияние оказывает концентрация разных компонентов наряду с величиной взаимодействия их молекул. Анализ зависимости вида деформационно-прочностных диаграмм от концентрации компонентов показал, что кривые Ор-£ для смесей ПВХ с СКН, полученных выше Тс ПВХ (рис. 9), аналогичны кривым сгр-е таких же смесей, полученных при температуре ниже Тс ПВХ. Смешение при температуре выше Тс ПВХ способствует возрастанию значения разрывного напряжения по сравнению со значением стр, полученным при температуре ниже Тс ПВХ. Как видно из рис. 9, деформационно-прочностная кривая смеси ПВХ с СКН-26 при соотношении компонентов 4:1 имеет такую же форму, что и для чистого ПВХ (кривые 1,2 на рис. 9), а при превосходящих долях СКН-26 форма кривых стр-£ приближается к форме кривой чистого эластомера (кривые 4,5 на рис. 9). Деформационно-прочностные кривые смесей ПВХ с СКН, занимают промежуточное положение.

Наличие переходных слоев приводит к тому, что при содержании одного компонента в другом более 20 вес. % деформационно-прочностные свойства смеси на основе ПВХ и СКН отличаются от свойств чистых компонентов (рис. 9).

Результаты исследования деформационно-прочностных свойств смесей ПВХ+СКН-26 хорошо коррелируют с данными аналогичных исследований смесей ПВХ с СКН-18 и ПВХ с СКН-40.

10"7.арТ « / 1

Н/М2 !

I ь-

* *

100 200 300

400 С, "/о

Рис. 9. Диаграммы стр-е для смесей ПВХ+СКН-26 (смешение при Т<ТС ПВХ): 1-ПВХ, 2 - 4: ]; 3 - 1:1; 4 - ] :4, 5-СКН

Для выяснения роли переходных слоев в формировании прочностных свойств смесей на основе ПВХ и СКН образцы отжигались при температуре выше температуры стеклования ПВХ (393К). Известно, что свойства исходных композиций занимают промежуточное положение по отношению к свойствам отожженных и закаленных образцов. Значения макроскопических параметров (Стр, Е') у отожженных образцов гомополимеров больше, чем у исходных и закаленных. Иная картина наблюдается при отжиге и закалке образцов на основе смесей ПВХ с СКН. Разрывное напряжение зависит от времени отжига. Для смеси ПВХ с СКН-18 до 6 часов отжига через час ар падает, а затем возрастает.

Падение прочности при временах отжига до 6 часов связано с уменьшением доли переходного слоя вследствие разделения компонентов и образования перенапряжении в результате разделения фаз. Дальнейший отжиг приводит к снятию перенапряжений, в результате чего возрастает разрывное напряжение закаленных и отожженных образцов.

Значения стр для отожженных образцов смеси ПВХ с СКН-18 меньше, чем у закаленных и исходных. У закаленных образцов стр занимает промежуточное положение по отношению к сгр исходных и отожженных образцов. Это связано с уменьшением объемной доли переходных слоев, т.е. время действия температуры способствует разделению фаз. Аналогичную картину имеем для смеси ПВХ с СКН-26 и ПВХ с СКН-40.

Из анализа приведенных экспериментальных данных следует, что механизм упрочнения эластомера более жесткоцепным ПВХ при разрыве заключается в образовании развитого переходного слоя. Известный факт упрочнения ПВХ при ударе при введении бутадиенакрилонитрильных эластомеров, также связан с образованием развитого переходного слоя в этих композициях, т.е. эластомер и переходные слои способствуют релаксации критического напряжения при ударе.

Таким образом, переходные слои играют существенную роль в формировании макроскопических характеристик полимерных композиций и прогнозирование его толщины, исходя из характеристик компонентов смеси и технологии их смешения, позволит моделировать морфологию смеси полимеров. Нами предложено решение такой проблемы методом дифференциальных кинетических уравнений.

Рассматривая процесс смешения исходных компонентов А и В как взаимодиффузию квазичастиц (статистических сегментов с концентрациями Пд И пв и размерами гА и /*й соответственно) под воздействием механического и теплового полей и применяя понятия физической кинетики, в частности, уравнение Больцмана, получено соотношение для оценки толщины переходного слоя:

Для случая «плотной упаковки» макромолекул и гА~гА=г0, пА ~пн=п имеем: х4Н =4/3г0, т.е. характерный размер переходного слоя имеет порядок сегментального размера макромолекулы, что хорошо согласуется с литературными данными.

1. Впервые изучены поверхностное и межфазное натяжения и работа адгезии для бинарных смесей полимеров на основе ПВХ и СКН с различным содержанием нитрильных групп в широком интервале температур и концентраций в условиях термодинамического равновесия. Показано, что поверхностные свойства полимерных композиций на основе ПВХ и СКН зависят от режима приготовления композиции, концентрации компонентов в нем и количества СМ-групп в эластомере.

(2)

Выводы

чистых полимеров хорошо коррелируют, а для блок-сополимеров и полимерных композиций расходятся с литературными данными.

3. Установлено, что концентрационная зависимость поверхностного натяжения и температурная зависимость работы адгезии и межфазного натяжения на границах раздела твердое-жидкое и твердое-газ для всех изученных систем носит линейный характер. По политермам межфазного натяжения определены значения с27з и коэффициенты du / dT линейного уравнения (1) для всех исследованных композиций.

4. На концентрационных зависимостях работы адгезии, межфазного натяжения и der /dT композиций ПВХ+СКН обнаружены экстремумы. Перегибы на изотермах наблюдаются при концентрациях, соответствующих обращению фаз и экстремумам на изотермах da IdT, что указывает на влияние процессов упорядочения при формировании поверхностных свойств полимерных композиций. Характер изотерм работы адгезии и межфазного натяжения в смесях полимеров ПВХ+СКН зависит от числа нитрильных групп в CKН: с увеличением их числа ярче проявляются экстремумы на изотермах межфазного натяжения и работы адгезии.

5. На температурной зависимости прочности ар в смесях ПВХ с СКН при различных соотношениях компонентов наблюдаются максимумы ар, где, соответственно, значения деформации при разрыве возрастают.

6. Высказано предположение об определяющей роли переходного слоя в формировании прочностных свойств смесей полимеров. Сделана попытка объяснения с этих позиций механизма упрочнения эластомера поливинилхлоридом.

7. Установлена корреляция между поверхностными и прочностными характеристиками на кривых концентрационной зависимости работы адгезии, межфазного натяжения и разрывной прочности: точки экстремумов приходятся на одинаковые концентрационные области. Выявлено, что чем ближе значения поверхностных натяжений исходных компонентов, тем выше прочность полученных на их основе композиций.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах

1. Шогенов В.Х., Тхакахов Р.Б. Озов Х.Х., Карамурзов Б.С. Исследование особенностей структуры и свойств смесей полимеров методом дифференциальных кинетических уравнений // Пласт, массы. - 2002. - № 12. - С. 32-34.

2. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. Поверхностная энергия и механические характеристики композиций на основе поливинилхлорида и бутадиен-акрилонитрильных эластомеров // Пласт, массы. - 2003. - № 3. - С. 18-20.

3. Тамбиев Б.С, Тхакахов Р.Б., Озов Х.Х. О плотности и переходном слое в композициях на основе поливинилхлорида (ПВХ) с бутадиенакрило-нитрильными эластомерами (СКН) // Физика и химия перспективных материалов: Сборник научных трудов. - Нальчик: КБГУ, 1998. - С. 63-67.

4. Р.Б. Тхакахов, Х.Х. Озов, Б.С. Карамурзов. Межфазные взаимодействия в системах с участием полимеров: Методическая разработка. - Нальчик: КБГУ, 1998.-65 с.

5. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. О схематической модели морфологии смеси на основе некристаллических полимеров // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 3.-Нальчик: КБГУ, 1999.-С. 28-31.

6. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б., Карамурзов Б.С. Определение поверхностного натяжения полимеров на основе аддитивности парахора // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 5.-Нальчик: КБГУ, 2000. -С.49-51.

7. Понежев М.Х., Дохов М.П., Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. Определение поверхностной энергии и энергии адгезии полимерных композиций // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 6. - Нальчик: КБГУ, 2001. - С.26-27.

8. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б., Бегретов М.М., Карамурзов Б.С. Поверхностные и механические характеристики полимерных композиций на основе СКН и ПВХ // Материалы менделеевского съезда по общей и прикладной химии. - Казань, 2003. - Т. 3. - С. 322.

9. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б., Карамурзов Б.С. Поверхностные натяжения, структура и свойства смесей на основе поливинилхлорида с бутадиен-акрилонитрильными эластомерами // «Полимеры-2004»: 3-я Всероссийская Каргинская конференция. - М.: МГУ, 2004. - Т. 1. - С. 334.

10. Озов Х.Х., Калашникова Е., Хуранова М.Р., Тхакахов Р.Б. Изменение некоторых поверхностных характеристик со временем на границах полимер-жидкость и полимер-воздух // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 9. - Нальчик: КБГУ, 2004. - С. 20-21.

11. Тхакахов Р.Б., Гукепшева Л.М., Озов Х.Х., Жазаева Е.М. Роль термической предыстории в формировании прочностных свойств смесей полярных полимеров // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 10. - Нальчик: КБГУ, 2005.-С. 43.

12. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. Влияние температуры на межфазное натяжение композиций ПВХ+СКН-26 // Материалы IV Международной научно-практической конференции. - Нальчик: КБГУ, 2008. - С.243-247.

В печать 11.11.2008. Тираж 100 экз. Заказ № 5588. Полиграфический участок ИПЦ КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Озов, Хаути Хабасович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ПОВЕРХНОСТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИМЕРОВ.

1.1. Поверхностные характеристики полимеров и полимерных композиций

1.2. Механические характеристики полимеров и полимерных систем.

1.3. Связь поверхностных свойств полимеров с их физико-химическими характеристиками.

Краткие выводы к главе I.

ГЛАВА II. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методы определения поверхностных характеристик полимеров.

2.2. Методы определения механических характеристик полимеров.

2.3. Характеристика объектов исследования и их особенности.

2.4. Обоснование выбора объектов и методов исследования.

2.5. Экспериментальная установка и приборы для определения межфазных и механических характеристик полимеров и полимерных композиций.

Краткие выводы к главе II.

ГЛАВА Ш.ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРОВ И ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

3.1. Расчет поверхностного натяжения полимеров методом парахор.

3.2. Поверхностные характеристики полимерных композиций на основе ПВХ и СКН.

3.3. Температурные зависимости межфазного натяжения и работы адгезии смесей ПВХ с бутадиенакрилонитрильными эластомерами.

3.4. Концентрационные зависимости межфазного натяжения и работы адгезии смесей ПВХ с бутадиен-акрилонитрильными эластомерами.

Краткие выводы к главе III.

ГЛАВА IV. ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА СМЕСЕЙ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА С БУТАДИЕН

АКРИЛОНИТРИЛЬНЫМИ ЭЛАСТОМЕРАМИ.

4.1. Температурная зависимость прочности в смесях ПВХ с СКН при различных соотношениях компонентов.

4.2. Температурная зависимость прочности при разрыве смесей поливинилхлорида с бутадиенакрилонитрильными эластомерами при смешении их выше температуры стеклования поливинилхлорида 115 4.3. Некоторые особенности деформационно-прочностных свойств смесей поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров.

Краткие выводы к главе IV.

Введение диссертация по химии, на тему "Поверхностные и деформационно-прочностные свойства композиций на основе поливинилхлорида и бутадиенакрилонитрильных эластомеров"

Актуальность темы. Важнейшими областями практического применения многокомпонентных полимерных композиций как наиболее перспективных конструкционных материалов являются легкая промышленность, автомобиле- и авиастроение, аэрокосмическая техника, электроника, медицина и т.д. Это обусловлено тем, что современные полимерные материалы и их композиции обладают сочетанием ряда уникальных физико-химических свойств, таких как малая плотность и высокая вязкость, хрупкость некоторых и высокая эластичность других, низкая тепло— и электропроводность одних и, наоборот, хорошая теплопроводность и электропроводность у ряда полимеров и даже низкотемпературная сверхпроводимость, относительно низкая температура плавления одних полимеров и термостойкость других в сочетании с хорошими механическими свойствами.

Применение многокомпонентных полимерных композиций как наиболее перспективных конструкционных материалов обусловлено их хорошими физическими и механическими характеристиками.

Однако, проблемы современной физики, химии и технологии полимерных материалов требуют все больших знаний о состоянии поверхности, являющейся границей раздела различных фаз, свойства которой существенно отличаются от объемных. Поверхностная энергия (ПЭ) и поверхностное натяжение (ПН) являются основными характеристиками межфазных границ. Они играют важную роль в решении теоретических и практических вопросов кристаллизации, термостойкости, ползучести, пропитки и других проблем, связанных с развитием новых направлений современной техники и получении композиционных материалов с заданными физико-механическими свойствами. Возможности получения новых полимерных композиций с улучшенными физико-химическими и механическими свойствами существенно расширяются при учете поверхностных и адгезионных свойств исходных компонентов. Поэтому проблема изучения поверхностных, адгезионных и механических свойств полимерных материалов в настоящее время является одной из наиболее важных задач физики полимеров. [1-5].

Теории поверхностных явлений, задачам и методикам определения поверхностных характеристик полимеров, находящихся в различных фазовых состояниях много внимания уделено такими российскими и зарубежными учеными, как: Берлин А.А., Басин В.Е., Воюцкий С.С., Липатов Ю.С., При-гожин И., Русанов А.И., Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Камалян P.M., Jla-выгин И.А., Зисман В.А., Кондо С., Оно С., Ли Л. и т.д.

Экспериментально доказано, что поверхностное натяжение полимеров, широко используемых в промышленности, меняется со временем и постепенно приобретает постоянное равновесное значение [4-7]. Механизм формирования адсорбционных слоев на поверхности раздела «полимер-воздух» связан с диффузией молекул полимера из объемной фазы в поверхностный слой, а также с процессами переупаковки и конформационным превращением макромолекул в этом слое.

Особый интерес сейчас вызывает проблема оценки поверхностного натяжения полимеров в твердом состоянии, что связано с исследованием таких явлений как смачивание, совместимость полимеров, а также с широким применением полимеров в качестве клеев, герметиков, защитных покрытий. Использование наполненных полимерных композиций стимулирует исследование поверхностных свойств полимеров и поиски новых методов оценки их поверхностного натяжения. Знание величины поверхностного натяжения позволяет судить об адгезионной и адсорбционной способности поверхности [5].

Для оценки поверхностных свойств полимерных материалов необходимо исследовать структуру и свойства поверхностного слоя, также необходимо знать величину поверхностного натяжения. Поскольку полимерные композиции представляют собой гетерогенные системы, то их применение в конструкционных материалах невозможно без определения адгезии, ^ без оценки энергии взаимодействия полимеров на границе раздела «твердое тело-жидкость». В связи с этим в последнее время особенно активно разрабатываются теоретические и экспериментальные методы определения поверхностного натяжения полимеров и их растворов, находящихся в различных агрегатных состояниях. Однако до настоящего времени отсутствуют надежные данные по поверхностному натяжению многих полимеров.

Следует отметить, что поверхностные явления в твердых полимерах и полимерных композициях оказались слабоизученными вследствие больших экспериментальных затруднений, связанных с особенностями их строения и поведения. Поэтому вопросам разработки и создания соответствующих методик и устройств для изучения поверхностных и механических характеристик полимеров и их композиций уделяется значительное внимание в настоящей работе.

В литературе практически отсутствуют какие-либо данные по экспериментальному исследованию поверхностного натяжения бинарных полимерных композиций, а зависимость его от концентрации одного из компонентов в смеси вообще мало изучена. Также, в настоящее время, слабо изучены вопросы взаимосвязи механических характеристик и поверхностных свойств полимеров.

Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию поверхностного натяжения и работы адгезии исходных компонентов и бинарных полимерных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ) и бутади-ен-акрилонитрильных каучуков (СКН), содержащих различное число нит-рильных групп (18, 26, 40) в широкой области составов и температур, а также исследованию их механических свойств и установлению взаимосвязи поверхностных и механических характеристик указанных полимеров.

Цель работы — экспериментальное исследование поверхностных свойств и определение механических характеристик модельных композиций на основе поливинилхлорида и бутадиен-акрилонитрильных эластомеров с различным содержанием нитрильных групп в широком температурном и концентрационном интервалах.

В рамках поставленной цели решались задачи:

Научная новизна полученных результатов.

2.Установлено, что температурные зависимости межфазного натяжения и работы адгезии изученных полимерных систем в исследованной области температур носят линейный характер. Определены соответствующие значения констант (<Т27з и da/dT) для каждой полимерной композиции.

3.Выявлено, что характер изотерм поверхностного натяжения и работы адгезии в смесях полимеров ПВХ+СКН зависит от числа нитрильных групп в СКН: с увеличением их числа ярче проявляются экстремумы на изотермах. Для заданной концентрации

ПВХ+СКН поверхностное натяжение снижается с увеличением числа нитрильных групп в СКН.

4.Исследованы температурные зависимости разрывного напряжения и концентрационные зависимости деформации в смесях ПВХ с СКН при различных соотношениях компонентов и режимах приготовления композиций.

5.Построены диаграммы «деформация-напряжение» для исследованных композиций при различных температурах, соотношениях компонентов и режимах приготовления композиций.

6.Установлена взаимосвязь между поверхностными свойствами изученных композиций и их прочностными характеристиками.

7.На основе молекулярно-кинетической теории предложено соотношение для оценки толщины диффузионного слоя в бинарных полимерных композициях.

Практическая ценность результатов

Данные, полученные для модельных смесей ПВХ и СКН с различным содержанием нитрильных групп, могут быть использованы при изучении других бинарных полимерных композиций. Полученные значения поверхностного натяжения, работы адгезии и прочности изученных полимеров и их композиций рекомендованы как справочные Центральной заводской лаборатории комбината «Искож».

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация результатов. Основные результаты диссертации докладывались на конференциях различных уровней: на Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых и аспирантов «Пер-спектива-2001», «Перспектива—2006» и «Перспектива-2007», (ЭНУБ КБГУ, п.Эльбрус), Всероссийская научная конференция аспирантов и молодых ученых, (Самара, 2000 г.), на Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003 г.), на III Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2004» (Москва, МГУ, 2004 г.), на IV Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы (Нальчик, КБГУ, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них две - в рекомендуемых ВАК журналах.

Заключение диссертации по теме "Высокомолекулярные соединения"

Общие выводы:

2. Методом парахор вычислены значения поверхностного натяжения ряда полимеров, блок-сополимеров и полимерных композиций. Выявлено, что рассчитанные этим методом значения поверхностного натяжения для чистых полимеров хорошо коррелируют, а для блок-сополимеров расходятся с литературными данными.

3. Установлено, что концентрационная зависимость поверхностного натяжения и температурная зависимость работы адгезии -и межфазного натяжения на границах раздела твердое-жидкое и твердое-газ для всех изученных систем носит линейный характер. По политермам межфазного натяжения определены значения <j2i3 и коэффициенты da/ dT линейного уравнения (3.1) для всех исследованных композиций.

4. На концентрационных зависимостях работы адгезии, межфазного натяжения и da / dT композиций ПВХ+СКН обнаружены экстремумы. Перегибы на изотермах наблюдаются при концентрациях, соответствующих обращению фаз и экстремумам на изотермах da I dT, что указывает на влияние процессов упорядочения при формировании поверхностных свойств полимерных композиций. Характер изотерм работы адгезии и межфазного натяжения в смесях полимеров ПВХ+СКН зависит от числа нитрильных групп в СКН: с увеличением их числа ярче проявляются экстремумы на изотермах межфазного натяжения и работы адгезии.

5. На температурной зависимости прочности стр в смесях ПВХ с СКН при различных соотношениях компонентов наблюдаются максимумы стр, где, соответственно, значения деформации при разрыве возрастают.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата физико-математических наук, Озов, Хаути Хабасович, Нальчик

1.Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967, 388 с.

2. Prigogine I. /Я. Chim. phys., 1950, vol. 47, № 1, p. 33-40.

3. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М. — Поверхностные явления в полимерах. Киев: Наукова думка, 1971, 138 с.

4. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наукова думка. 1980. 260 с.

5. Берлин А.А., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. М.: Химия, 1974.204 с.

6. Gibbs J.W. The collected woks. New York: Longmans, Green and Co. 1931, v. 1,219 p.

7. Смирнова Н.А.//Коллоидный журнал, 1979, т. 41, № 6, с. 1152 1156.

8. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях. М.: Изд. ин. лит., 1963, 284с.

9. Lee L.H. Phase transions and surface tension of glassy and crystalline polymers. //Amer. Chem. Soc. Polim. Prepr., 1970, 11, № 2, p. 1277 1288.

10. Zisman W.A. Relation of the equilibrium contact angle to liquid and solid con-stitutions.//Adv. Chem. Ser., 1964, №1, p. 1-17.

11. Кусаков M.M., Лубаман H.M., Кошевник А.Ю.//Труды института нефти АН СССР, 1952, т.2, с. 53-72.

12. Аскадский А.А., Кондратенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. М.: Научный мир, 1999.544 с.

13. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М. //В кн.: Исследование физико-химических свойств дорожно-строительных материалов. М., МАДИ, 1969,-с.42-49.

14. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М. //Коллоидный журнал, 1970, т. 32, №6, С.895-898.

15. Пугачевич П.П., Хворов Ю.А., Бегляров Э.М. //ЖФХ, 1979, т. 53, №2, С.429.

16. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М. Расчет поверхностных свойств бинарныхатермических растворов гибких полимерных молекул методом Гуггенгейма. //В кн.: Макромолекулы на границе раздела фаз. Киев: Наукова думка, 1972, с.5-10.

17. Siow К. S., Patterson D. The prediction of surface tension of liquid polymers. //Macromolecules, 1971, 4, №1, p. 26-30.

18. Пугачевич П.П., Хворов Ю.А., Бегляров Э.М. //ЖФХ, 1978, т. 52, №10, с.2636-2640.

19. Бегляров Э.М., Дозоров В.А., Пугачевич П.П. //ЖФХ, 1981, т. 55, №2, с.524-525.

20. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Лавыгин И.А. Поверхностные явления в полимерах. М.: Химия 1982, 200 с.

21. Пугачевич П.П., Жалсабон Б.Б. //ЖФХ, 1981, т.55, №11, с. 2850-2856.

22. Пугачевич П.П., Черкасская А.И. //ЖФХ, 1979, т. 53, №1, с.231-238.

23. Липатов Ю.С., Лободина А.П., Майструк В.К., Привалко В.П. Поверхностное натяжение расплавов узких фракций полиэтилена. //ВМС. Сер. Б, 1973, 15, №10, с.725-726.

24. Lipatov Yu., Feinerman A. The concentration dependence of surface tension of polymer solutions //J. Adhesion, 1971, 3, №1, p. 3-12.

25. Сухинина O.A., Алексеев A.A., Осипчик B.C. и др. Тезисы докладов XII Межд.конф.молодых ученых по химии и химической технологии. Москва. 1998. с.63.

26. Абдрахманова Л.А., Фахрутдинова В.Х., Хозин В.Г. Обработка поливи-нилхлоридных изделий реакционноспособными ' олигомерами //Пластические массы, №4, 1995, с.30-31.27. Яп. Заявка 1-121337.28. Пат. Япония №47-13563.

27. Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. //В кн. Релаксационные свойства полимеров. М.: Химия, 1992. 387с.

28. Кулезнев В.Н. //В кн. Основы физики и химии полимеров. М.: Высшая школа. 1977. 324с.

29. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. //В кн. Структура и механические свойства полимеров. М.: Лабиринт. 1994. 312с.

30. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М.: Химия, 1978.

31. Кауш Г. Разрушение полимеров. //Пер. с англ. М.: Мир, 1981.

32. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М.: Химия, 1971.

33. Frenkel J., Z. Phys. Z., 24, 131, 1923/

34. Бартенев Г.М., Кореек-Дороненко Е.Т., Изв. Высших учебных заведений. Физика, №3, 100(1968).

35. Griffith А.А., Ргос. Int. Congr. Appl. Mechanicx. Delft., 1924.

36. Иоффе А.Ф., Кирпичева H.B., Левитская М.А., ЖРФХО, 56, 1489 (1924).

37. Hillig W.B., Modern Aspects of the Vitreous State, v. II, Butterworths, London, 1962, p. 152.

38. Morley J.J., Andrews P., Whitney J., Union Scientiflque Continental du Verre, Symposium, 1961.

39. Inglis C.E., Trans. Inst. Nav., Arch. London, 55, 1913, c. 219.

40. Бартенев Г.М., Разумовская И. В., Ребиндер П.А., Коллоидный ж., 20, 1958, с. 655.

41. Ребиндер П.А. Физико-химические исследования процессов деформации твердых тел. Юбилейный сборник, посвященный 30-летию Октябрьской революции, АН СССР, 1947, стр. 533.

42. Асланова М.С., Ребиндер П.А., ДАН СССР, 96, №2, 299 (1954).

43. Александров А.П., Журков С.Н. Явление хрупкого разрыва. М.: Гостех-теориздат, 1933.

44. Менсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. Пер. с англ. Коробко А.П. и Вакулы А.В. М.: Химия, 1979.

45. Петрова Л.Н., Цобкалло Е.С. Влияние гидрофобного наполнителя на структуру и механические свойства кабельной оболочки //Пластические массы, №2, 1995, с. 13-14.

46. В.Е. Гуль, В.В. Коврига, Е.Г. Еремина. Исследование характеристики прочности полимеров при больших скоростях деформации. //ВМС, 1960, т.2,11,с.1616-1619.

47. Дегтярев В.Г., Минакова Н.В., Мусяев И.Х., Зеленев Ю.В. Проявление молекулярной подвижности полимеров разных классов в широком интервале температур //Пластические массы, №5, 2000, с. 7-10.

48. Глазырин А.Б., Калганов В.А., Абдулин М.И., Чуклина Н.С. Свойства пластификатора ЭДОС и ПВХ-композиций на его основе //Пластические массы, №9, 2001, с. 18-19.

49. Алексеев А.А., Коробко Е.А., Осипчик B.C., Кириченко Э.А. Повышение износостойкости ПВХ-пластиката //Пластические массы, №9, 2000, с. 16-17.

50. Бобрышев А.Н., Жарин Д.Е., Гумеров А.Ф., Юрасов С.Ю. Оценка фазового состояния структуры полимерных композитов //Пластические массы, №12, 2002, с.26-28.

51. Серенко О.А., Гончарук Г.П., Вдовин М.Ю., Крючков А.Н., Будниц-кий Ю.М. Влияние технологических параметров литья под давлением на свойства резинопластов. //Пластические массы, №4, 1998, с. 13-15.

52. Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. М.: Химия. 1985.

53. Кулезнев В.Н. Основы переработки пластмасс. М.: Высшая школа. 1999.

54. Микитаев А.К., Каладжян А.А., Леднев О.Б., Микитаев М.А. Нанокомпо-зитные полимерные материалы на основе органоглин //Пластические массы, №12, 2004, с.45-50.

55. Зеленев Ю.В., Ивановский В.А., Шевелев А.Ю., Минакова Н.В. Управление свойствами полимерных систем при физической модификации //Пластические массы, № 2, 2000, с. 16-20.

56. Колесов С.В., Кулиш Е.И., Коварский A.JL, Абалихина Т.М., Минскер К.С. Распад поливинилхлорида в смесях с нитрильными каучуками в зависимости от фазового состояния полимеров в смеси //Пластические массы, №3, 1995.

57. Вассерман A.M., Коварский A.JI. Спиновые метки и зонды в физико-химии полимеров. М.: Наука. 1986.

58. Колесов С.В., Кулиш Е.И., Заиков Г.Е., Минскер К.С. Молекулярная динамика и термоустойчивость поливинилхлорида в смесях //Пластические массы, №1, 2000. с. 17-20.

59. Минскер К.С., Заиков Г.Е. Достижения и задачи исследований в области старения и стабилизации поливинилхлорида //Пластические массы, №4, 2001. с. 27-31.

60. Михайлин Ю.А., Кербер M.JL, горбунова И.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов //Пластические массы, №2, 2002. с. 14-21.

61. Папков С.П. Физико-химические основы производства полимерных пленок. М.: Высшая школа, 1978. 280 с.

62. Зябицкий А. Теоретические основы формования волокон. Пер с англ. М.: Химия, 1979, 504 с.

63. Пакшвер А.Б. Физико-химические основы технологии химических волокон. М.: Химия, 1972, 294 с.

64. Зельдович Я.Б. //ЖФХ, т.23, №8, 1949, с. 831-935.

65. Hirai N. J. Chem. Soc. Jap., Pure Chem., 1954, vol. 75, №10, p. 1019-1021.

66. Папков С.П. Хим. Волокна, 1964, №3 с. 34.

67. Серков А.Т. Докт. дис. Л., ЛИТЛП им. С.М. Кирова, 1972.

68. Данилин В.А., Серков А.Т., Котомина И.Н., Примкулов М.Т. //Хим. волокна, №6, 1975, с.41.

69. Карбоцепные синтетические волокна, /под ред. К.Е. Перепелкина. М.: Химия, 1973. 597с.

70. Kaelble D. Н. //Trans. Soc. Rheol., 1971, vol. 15, № 2, p. 275-296.

71. LangtonN. //J. Sound, a. Vibrat, 1969, vol. 10, №1, p. 22-31.

72. Wang Kuo-Nui, Tien Chi //Industr. Eng. Chem., Proc. Des. Devel., 1972, vol. 11, № 2, p.169-178.

73. Лясс A.M. Быстротвердеющие формовочные смеси. M.: Машиностроение, 1965. 332 с.

74. Лебедев А.В. Коллоидная химия синтетических латксов. Л.: Химия, 1976, 100 с.

75. Dillon R.E., Matheson L. A., Bradford Е. A. //J. Coll. Sci., 1951, vol. 6, №2, p.108.117.

76. Henson W.A., Taber D.A., Bradford E. A. //Industr. Eng. Chem., 1953, vol.45, № 4, p.735-739.

77. Brown G.L. //J. Polimer Sci., 1956, vol. 22, № 102 p. 423-434.

78. Верхоланцев В.В. //Коллоидный журнал, 1971, т. 33, № 6, с. 811-816.

79. Smith С. S. //Trans. AJNE, 1948, vol. 175, № 1, p. 15-51.

80. Тюдзе Р., Кавай Т. Физическая химия полимеров. Пер. с яп. М.: Химия, 1977. 296 с.

81. Василевская Л.П. и др. //ДАН СССР, т. 159, №5, 1964, с. 1117-1119.

82. White James. Sinter and Relat. Phenomena, Proc. 3rd Int. Conf. Nobre Dame,1972, № Y.-L., 1973, p. 81-108.

83. Маричихин В.А., Мясникова Л. П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977,240 с.

84. Тараканов О.Г., Демина А.А.// ВМС, 1965, т. 7, №2, с.1729-1731.

85. Каргин В .А., Корецкая Т.А. // ВМС, 1963, т. 5, №11,с. 1729-1731.

86. Колбановская А.С., Ребиндер П.А., Лукьянова О.И. //Коллоидный ж., т. 12, №3, 1950, с. 208-217.

87. Воюцкий С.С. Физико-химические основы пропитывания и импрегниро-вания волокнистых материалов дисперсиями полимеров. Л.: Химия, 1969. 336 с.

88. Хавкина Б.Л., Сафронова Е.В., Камболина Л. П., Михайлов Н. В. В. Кн.: Химическая технология волокнистых материалов. М., Моск. текст, ин-т,1973, вып. 1, с. 98-107.

89. Шварц А., Пери Д. Поверхностно-активные вещества, их химия и технические применения. Пер. с англ. М.: Издатинлит, 1953. 544 с.

90. Иванов И.Б., Платиканов Д.Н. Коллоиды. Пер. с болг. /Под ред. Д.А. Фридрихсберга. Л.: Химия, 1975, 152 с.

91. Jahn Н. //Plaste und Kautschuk, 1970, Bd 17, №11, p. 811-812.

92. Липатов Ю.С., Нестеров A.E., Файнерман А.Е. //ДАН УССР, 1974, т. 5, №7, с.381-384.

93. Липатов Ю.С., Файнерман А.Е., Анохин О.В. //ДАН СССР, 1976, т. 231, с. 381-384.

94. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. 3-е изд. М.: Химия, 1978. 544 с.

95. Makamura Masao, Sasaki Tsunetaka //Bull. Chem. Soc. Jap., 1970, vol. 43, № 12, p. 3667-3671.

96. Kasemura Т., Uzi Т., Kondo Т., Hata Т. //Конбунши ронбуншу, vol. 36, № 5, p. 337-342.

97. Kasemura Т. e.a. //Конбунши ронбуншу, vol. 35, № 4, 1978, p. 215-222.

98. Sacher E. //J. Appl. Polimer Sci., 1978, vol. 35, №8, p.2137-2139.

99. Овруцкая H.A., Акопян Л.А., Русанов А.И. В кн.: Термодинамические и структурные свойства граничных слоев полимеров. Киев.: Наукова думка, 1976, 159 с.

100. Пугачевич ПЛ., Токарев А.Г. //ДАН СССР, 1969, т. 189, с. 577.

101. Токарев А.Г. Канд. дис. М., МОПИ им. Н.К. Крупской, 1969.

102. Мышко В.И., Веселовский Р.А., Липатов Ю.С. //Высокомолекулярные соединения, сер. Б, т. 13, № 2, 1971, с. 114-117.

103. Мышко В.И., Веселовский Р.А., Липатов Ю.С. Синтез и физикохимия полимеров. Киев, Наукова Думка, 1971, вып. 9, с. 123-127.

104. Семенченко В.К. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М.: Гос-техиздат, 1957, 491 с.

105. Адам Н.К. Физика и химия поверхностей. М.: Гостехиздат, 1947, 552 с.

106. Пильчиков Н. //ЖРФХО, Ч. физ. 1888, т. 20, №1, с. 83-94.

107. Shonhorn Н., Ryan F. W., Sharpe L.H. //Polimer Sci., 1966, 4, № 3, p. 538542.

108. Иващенко Ю.Н., Богатыренко Б.Б., Еременко B.H. В кн.: Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. Киев: АН УССР, 1963, с. 391-417.

109. Кастерин Н.П.//ЖРФХО, Ч. физ. 1893, т. 25, №6, с.203-218.

110. Кусаков М.М. Лубман Н.М., Кошевник А.Ю. //Труды Института нефти АН СССР. 1952, т. 2, С. 53-72.

111. Wilghelmy L. //Ann Phys., 1863, N 6, p. 177-217.

112. Abribat M., Dognon A. //Comt. rend., N 24, 1939 p. 1881-1882.

113. Burry J. Hartland S. //Coll a Polimer Sci., N 7, 1977, p. 675-681.

114. Quincke G. //Ann. Phys., N 4, 1968, p. 621-646.

115. Hakrins W.D., Humphery E.C.//Amer. Chem. Soc., N 2, 1961, p. 228-236.

116. Wilkinson M.C., Kidwell R.L. //Coll. Interf. Sci., N 1, 1971, p. 114-119.

117. Cantor M. //Ann. Phys., N 11, 1892, p. 399-423.

118. Du Nouy P.L.//Gen. Phys., v. 1, N 5 1919, p. 521-524.

119. Sheludko A.D., Nikolow A.D. //Coll a Polimer Sci., N 5, 1975, v. 253, p. 396403.

120. Shonhorn H., Sharpe L.H. //Chem. Phys., 1965, 43, N 6, p.2041-2043.

121. Schrodinger E. //Ann. Phys., N 3, 1915, p. 413-418.

122. Sugden S. //Chem. Soc., 1928, v. 121, N 715, p. 858-866.

123. Kloubek J.//Tenside N 11, 1968, p. 317-323.

124. Vonnegut B. // Rev. Sci. Instr., 1942, v. 13, N 1, p. 6-9.

125. Patterson H.T., Hut K.H., Grindstaff Т.Н. //Polimer Sci., 1971, №34, p.31-43.

126. Hildebrand J.H., Scott R.L. Solubility of Nonelectrolities. N.Y.: Reinhold, 1950, 488 p.

127. Roe R.J. //Proc. Nat. Acad. Sci. US, v.56, N 3, 1966, p.819-824.

128. Fox T. G., Flory P.J. //Appl. Phys., 1950, v. 21, №6, p. 581-591.

129. Озов X.X. Определение поверхностного натяжения полимеров экстрапо-ляционными методами. //Сб. трудов научно-практической конференции молодых ученых. Самара. -2000. С.43.

130. Wu S. //Macromol. Sci., 1974, v. 10, №1, p. 1-73.

131. Пугачевич П.П., Мишина O.A. //ЖФХ, 1972, т. 46, №3, С. 810.

132. Prigogine I. The Molecular Theory of Solution. N. Y.: Amsterdam, Inter-science, 1957. 448 p.

133. Patterson D., Rastogi A. The surface tension of polyatomic liquids and the principle of corresponding states. — J. Chem. Phys., 1870, 74, № 5, p. 1067-1071.

134. Siow K.S., Patterson P. //Macromolecules, v. 4, N 1, 1971, p. 26-30.

135. Fowler R.H. //Proc. Roy. Soc., 1937, Ser. A, v. 159, N 897, рД291-1298.

136. Cuthrell R.E. // Amer. Chern. Soc. Polim. Prepr., 1970, 11, № 2, p. 488-492.

137. Царев П.К., Липатов Ю.С. Определение толщины поверхностных слоев и поверхностного натяжения. В кн.: Структура и свойства поверхностных слоев полимеров. Киев: Наукова думка, 1972, с. 14-20.

138. Wolfram Е. Adhasion von Fluenssigkeiten an Kunstoffoberflachen /Kolloid. Polim., 1962, 182, №1 p. 75-85.

139. Levine M., Illka G., Weiss P. Relation of the critical surface tension of polymers to adhesion/ZPolimer Sci. B, 1964, 2, №9, p. 915-919.

140. Kroser S. The influence of interfacial tension on the size of the precipitated aggregate from poly vinyl chloride solutions//Polimer Sci. B, 1965, 3, N 6, p.435.

141. Sell P.J., Neuman A.W. Ein Verfahrung zur Bestimmung der Oberflachens-pannungen und Grenzflachenspannungen von Festkorpern//Phys. Chem., 1964, 41,N3,p. 191-196.

142. Neuman A.W., Sell P.J.//Phys. Chem., 1965, 44, N 5, p.389-391.

143. Sell PJ. //Phys. Chem., 1963, 39, N 5, p. 322-336.

144. Schonhorn H., Sharpe L. H.//Polimer Sci., B3, 1965, p. 235.

145. Рожков Ю.П., Охрименко И.С.//Коллоидный журнал, т. 26, 1964, с.608.

146. Good R.J., Girifalko L.A. A theory for estimation of interfacial energies. 1. Derivation and application to interfacial tension //Phys. Chem. №7, 1957, p.907.

147. Good R.J., Girifalko L.A. A theory for estimation of interfacial energies. III. Estimation of surface of solid from contract angle data //Phys. Chem. № 5, 1960, p. 561-565.

148. Fowkes F. Dispersion force contribution to surface and interfacial tensions, contact angles and heat of immersion //Adv. Chem., 43, №1, 1964, p. 99-111.

149. Ownes D.K., Wendt R.C. Estimation of the surface free energy of polymers //Appl. Polym. Sci., N 8, 1969, p. 1741-1747.

150. Wu S. Polar and nonpolar interactions in adhesion //Adhesion, 1973, N1, p.39-55.

151. Bikerman J J. On a theory of interfacial tensions//Adhesion, 1971, N1, p.20.

152. Matsunaga T. Surface free energy analysis of polymers and its relation to surface composition//Appl. Polym. Sci., N 12, 1977, p. 2847-2854.

153. Panzer J. Components of solid surface free energy from wetting measure-ments//Colloid and Surface Sci., v. 44, N12, 1973, p. 142-161.

154. Хоконов Х.Б. Методы измерения поверхностной энергии и натяжения металлов и сплавов в твердом состоянии. /В.кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Кишинев: Штиинца, 1974, С. 190-261.

155. Bashfort F., Adams J.C. On Attempt to Test the Theories Capillary Actions by Comparing the Theoretical and Measured Foms of Drops of Fluid. Cambridge, 1883, 140 p.

156. Дохов М.П. Расчет межфазной энергии некоторых органических соединений на границе раздела монокристалл-расплав. //ЖФХ, 1981, т. 55, №5, С.1324-1327.

157. Ван Кревелен Д.В. Свойства и химическое строение полимеров. Пер. с англ. М.: Химия, 1976, 414 с.

158. Schonhorn Н. Theoretical relationship between surface tension and cohesive energy density//Phys. Chem. № 6, 1965, p. 2041-2043.

159. Wu S. Surface interfacial tensions of polymers melts//Colloid and Surface Sci., v. 31, N2, 1969, p. 153-161.

160. Привалко В.П., Липатов Ю.С. Структура и свойства поверхностных слоев полимеров. Киев: Наукова думка, 1972. 321 с.

161. Вороков З.А., Озов Х.Х. О некоторых особенностях определения поверхностного натяжения полимеров. //Тезисы докладов Северо-Кавказской per. научной конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива-2000». Нальчик: КБГУ, -2000. -С.95-99.

162. Allan G., Neogi A. Copolymer characterization by surface tension//Appl. Po-lym. Sci., v.14, N 4, 1970, p. 999-1005.

163. Jain К. C., Shastry V.R. Surface tension of binary solutions. /Яndian Chem. Soc., 1973, v. 50, №7, p.417-472.

164. Александров А.П., Лазуркин Ю.С. Изучение полимеров. I. Высокоэластическая деформация полимеров//ЖТФ, т. 9, вып. 14, с. 1249-1250.

165. Айвазов А.Б., Тхакахов Р.Б., Динзбург Б.Н. и др. Современные методы исследования динамических механических свойств полимеров/ЯТолимерные материалы и их применение в народном хозяйстве. Тез. докл. Респ. конф.

166. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. М.: Инлит., 1963, 375 с.

167. Айвазов А.Б. Изучение релаксационных явлений в полимерных композициях. Дисс. к.ф.-м. н. М.: 1970, 148 с.

168. Быльев В.А., Воскресенский В.А. К вопросу пластификации поливинилхлорида синтетическим каучуком СКН — 40. //Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология, т. 5, №3, 1980, с.474-476.

169. Шварц А. Г., Динзбург Б.Н. Совмещение каучуков с пластиками и синтетическими смолами. М.: Химия, 1972, 230 с.

170. Озов Х.Х, Тхакахов Р.Б., Карамурзов Б.С. Определение поверхностного натяжения полимеров на основе аддитивности парахора. //Вестник КБГУ. Сер. Физ. науки, Вып. 5, Нальчик, 2000, С. 49-51.

171. Акопян Г. Е. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 2006, 226 с.

172. Калашникова Е.А., Хуранова М.Р., Озов Х.Х. и др. Изменение некоторых поверхностных характеристик со временем на границах полимер-жидкость и полимер-воздух. //Вестник КБГУ. Сер. Физ. науки, Вып. ФФ, Нальчик, 2004, С. 49-51.

173. Основы технологии переработки пластмасс. //Под ред. В.Н. Кулезнева и

174. В.К. Гусева. М.: Химия, 1995, 526 с.

175. Понежев М.Х., Дохов М.П., Тхакахов Р.Б., Озов Х.Х. Определение поверхностной энергии и энергии адгезии полимерных композиций. //Вестник КБГУ. Сер. Физ. науки, Вып. 6, Нальчик, 2001, С. 26-27.

176. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. Влияние температуры на межфазное натяжение композиций ПВХ с СКН-26 /Новые полимерные композиционные материалы //Материалы IV Международной научно-практической конференции. Нальчик, 2008, С. 243-247.

177. Привалко В.П., Липатов Ю.С., Лободина А.П. Температурная зависимость поверхностного натяжения расплавов олиготетраметиленгликолей в области структурного перехода// ВМС. Сер. Б. — 1975. 17, №4, С.336-338.

178. Озов Х.Х., Тхакахов Р.Б. О схематической модели морфологии смеси на основе некристаллических полимеров. //Вестник КБГУ, серия Физические науки, Нальчик: КБГУ, 1999, вып.З, С. 28-31.

179. Шогенов В.Х., Тхакахов Р.Б. Озов Х.Х., Карамурзов Б.С. Исследование особенностей структуры и свойств смесей полимеров методом дифференциальных кинетических уравнений. //Пласт, массы, 2002. №12, С.32-34.

180. Helfand Е., Wasserman Z. Statistical thermodynamics of microdomain structure in block copolymer systems./Pol. Eng. Sci., 1977, T 17, № 8, p. 215-225.

181. Озов X.X., Тхакахов Р.Б., Бегретов M.M., Карамурзов Б.С. Поверхностные и механические характеристики полимерных композиций на основе СКН и ПВХ. //Материалы менделеевского съезда по общей и прикл. химии. Т.№3, 21-26.09 Казань, 2003г., С.322.

182. Р. Либов, Введение в теорию кинетических уравнений. М.: Мир. 1974.385 с.