Кинетика радиационно-окислительного старения ПЭВП-волокон при одновременном протекании деструкции и сшивания макромолекул

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена кинетика снижения прочности волокон из полиэтилена высокой плотности при облучении воздухе рентгеновским излучением в интервале мощностей поглощенной дозы 0.02-15 Гр/с. Показано, что снижение прочности облученных полиэтиленовых волокон происходит до некоторого предельного значения, зависящего от мощности дозы, и может быть описано закономерностями кинетики обратимой реакции псевдопервого порядка. Предложенная структурно-кинетическая модель радиационно-окислительного старения волокон учитывает противоположное влияние деструкции и сшивания проходных макромолекул на прочность ориентированного полимера (волокна), взаимосвязь кинетики радиационно-окислительных превращений и с особенностями структуры ориентированного полимера. Модель хорошо согласуется с экспериментом и позволяет описать изменение прочности ориентированного полимера при одновременном протекании процессов радиационно-окислительной деструкции и сшивания цепей.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Далинкевич

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук; НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: dalinckevich@yandex.ru
Россия, Ленинский проспект, 31 корп. 4, Москва, 119071; Мичуринский пр-т, д. 1, Москва, 119192

И. М. Пискарев

НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: dalinckevich@yandex.ru
Россия, Ленинские горы, дом 1, стр. 2, Москва, 119234, ГСП-1

Л. В. Фомин

НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: dalinckevich@yandex.ru
Россия, Мичуринский пр-т, д. 1, Москва, 119192

Т. А. Ненашева

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук

Email: tnenasheva@inbox.ru
Россия, Ленинский проспект, 31 корп. 4, Москва, 119071

Список литературы

  1. Финкель Э.Э., Брагинский Р.П. В сб.: Радиационная химия полимеров. Под ред. В.А. Каргина. М.: Наука. 1973. С. 186–291.
  2. Радиационная химия макромолекул. Под ред. М. Доула, пер. с англ. под ред. Э.Э. Финкеля. М., Атомиздат, 1978. 1978. 325 с.
  3. Пикаев А.К. Современная радиационная химия: Твердое тело и полимеры: Прикладные аспекты. М.: Наука, 1987. С. 181–186.
  4. Иванов В.С. Радиационная химия полимеров. Л.: Химия, 1988. 320 с.
  5. Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. Л.: Химия, 1984. 150 с.
  6. Далинкевич А.А. Успехи в области физико-химии полимеров. М.: Химия, 2004. С. 475–501.
  7. Dalinkevich A.A., Piskarev I.M., Shlyapnikov Yu.A. // Polymer Degradation and Stability. 1993. V. 40. P. 117–119.
  8. Далинкевич А.А., Кирюшкин С.Г., Шемаров Ф.В., Шляпников В.А. // Химия высоких энергий. 1987. T. 21. № 3. C. 219–224.
  9. Далинкевич А.А., Пискарев И.М. // Химия высоких энергий. 1994. Т. 28. № 4. С. 312–317.
  10. Аллаяров С.Р., Ольхов Ю.А., Диксон Д.А. // Химия высоких энергий. 2020.
  11. Аллаяров С.Р., Шаймухаметова И.Ф., Богданова С.А., Белов Г.П., Голодков О.Н., Диксон Д.А. // Химия высоких энергий. 2018. Т. 52. С. 273–282.
  12. Deccer С., Mayo F.R. // J. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed. 1973.V. 11. № 11. P. 2847.
  13. Giberson R.C. // J. Phys.Chem. 1962. V. 66. № 2. P. 463.
  14. Рапопорт Н.Я., Гониашвили А.Ш., Акутин М.С., Миллер В.Б. // Высокомолек. соед. 1977. Т. 19. A. № 10. С. 2211–2216.
  15. Далинкевич A.A., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1993. Т. 35А. № 7. С. 830–837.
  16. Далинкевич А.А., Пискарев И.М., Фомин Л.В., Ненашева Т.А. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 57. № 23. С. 211–217.
  17. Попов А.А., Рапопорт Н.Я., Заиков Г.Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. М.: Химия. 1987. С. 168—197.
  18. Далинкевич А.А., Дробышев В.И., Пискарев И.М. // Высокомолек. соед. 1995. Т. 37А. № 11. С. 1868–1873.
  19. Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физико-химии полимеров. Л.: Химия, 1990. С. 197–220.
  20. Шляпников Ю.А., Кирюшкин С.Г., Марьин А.П. Антиокислительная стабилизация полимеров. М.: Химия, 1986. 250 с.
  21. Далинкевич A.A., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1997. Т. 39А. № 2. С. 222–230.
  22. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. М.: Химия, 1985. 208 с.
  23. Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977. С. 86–160.
  24. Регель В.Г., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1972. 190 с.
  25. Замиралов В.С., Кирюшкин С.Г., Пискарев И.М., Китина И.Г., Скубин В.К., Харитонова Г.С. // Высокомолек. соед. 1990. Т(А). 32. № 9. С. 1917–1922.
  26. Кирюшкин С.Г., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1981. Т(А). 23. № 3. С. 554–558.
  27. Романцев М.Ф., Ларин В.А. Радиационное окисление органических веществ. М.: Атомиздат, 1972. 157 с.
  28. Эмануль Н.М., Бучаченко А.Л. Химическая физика старения полимеров. М.: Наука. С. 167–199.
  29. Сирота А.Г., Верховец А.П., Утевский Л.Е. // Высокомолек. сооед. 1976. Т. 18 Б. № 9. С. 661–664.
  30. Махлис Ф.А. Радиационная физика и химия полимеров. М.: Атомиздат, 1972. 325 с.
  31. Далинкевич А.А., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1998. Т. 40. А408 8. С. 1294–1303.
  32. Далинкевич А.А., Кирюшкин С.Г., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1991. Т. 33. Б. № 12. С. 883–893.
  33. Быков Е.В., Быстрицкая Е.В., Карпухин О.Н. // Высокомолек. соед. 1987. Т. 29 A. № 7. С. 1347–1352.
  34. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1974. С. 143–147.
  35. Зубов Ю.А., Тихомиров В.С., Чвалун С.Н., Турецкий А.А., Бакеев Н.Ф. // Высокомолек. соед. 1990. Т. 32. A. № 6. С. 1202–1208.
  36. Зубов Ю.А., Селихова В.И., Тихомиров В.С., Бакеев Н.Ф. // Высокомолек. соед. 1991. Т. 33 A. № 9. С. 687–693.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение относительной прочности при растяжении стабилизированных ПЭВП-волокон в результате их радиационного окисления на воздухе при разной мощности дозы Р рентгеновского излучения. Т = 295 К. Р = 0.02 (1), 0.05 (2), 0.16 (3), 0.3 (4), 2 (5), 5 (6), 10 (7) и 15 ГР/с (8). Штриховыми линиями показаны значения отношения σ∞(Р)/σ0, характеризующего предельное снижение прочности нитей при заданном значении мощности дозы.

Скачать (168KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость дозы торможения θτ от мощности дозы рентгеновского излучения при радиационном окислении ингибированных волокон ПЭВП.

Скачать (78KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Структурная схема радиационно-окислительного старения ориентированного аморфно-кристаллического полимера при одновременном протекании деструкции и сшивания проходных макромолекул.

Скачать (171KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость логарифма относительной прочности от поглощенной дозы при радиационном окислении волокон ПЭВП. Значения σ∞ для каждой мощности дозы соответствуют данным рис. 1. Значения мощностей дозы те же, что и на рис. 1.

Скачать (149KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость радиационного выхода снижения прочности Gσ полиэтиленовых волокон (ПЭВП) от мощности дозы рентгеновского излучения.

Скачать (89KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».