Further research on the improvement of models and computer programs for the prediction and analysis of the physical properties of polymers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Investigations carried out in recent years on the development of models and computer programs for predicting and analyzing the physical properties of polymers are described. The method for constructing diagrams of compatibility of water permeability and the glass transition temperature, density, the thermal expansion coefficient, the cohesion energy, etc. is analyzed. Computer synthesis of network polymers and the possibility of predicting the thermal expansion coefficient of materials based on polyvinyl chloride and the elastic modulus of composites with a number of aromatic polymers are considered. The effect of a solvent (plasticizer) on strength and viscosity is analyzed. Considerable attention is paid to the use of self-oscillations excited during deformation of polymer films in actuators of nanomechanical devices. The calculation of the viscosity of dispersions of spherical nanoparticles with an adsorption polymer layer in a polymer melt and in a low-molecular liquid is carried out. The principles of predicting the coefficients of molecular packing of amorphous-crystalline polymers and their solvents are stated, and the influence of the chemical structure of heat-resistant thermoplastics on friction against steel is also estimated.

About the authors

Andrei Aleksandrovich Askadskii

A. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds of the Russian Academy of Sciences; Moscow State University of Civil Engineering

Email: andrey@ineos.ac.ru
Doctor of chemical sciences, Professor

Tat'yana Anatol'evna Matseevich

Moscow State University of Civil Engineering

Email: matseevichTA@mgsu.ru

References

  1. Аскадский А. А., Мацеевич Т. А., УФН, 190 (2020), 179
  2. Askadskii A. A., Computational Materials Science of Polymers, Cambridge Intern. Sci. Publ., Cambridge, 2003
  3. Askadskii А. А., Rev. J. Chem., 5 (2015), 83
  4. Аскадский А. А., Мацеевич Т. А., Попова М. Н., Вторичные полимерные материалы. Механические и барьерные свойства, пластификация, смеси и нанокомпозиты, АСВ, М., 2017
  5. Аскадский А. А., Попова М. Н., Кондращенко В. И., Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования, АСВ, М., 2015
  6. Davris T. et al, The Scaling of Relaxation Processes, Advances in Dielectrics, F. Kremer, A. Loidl, Springer, Cham, 2018, 375
  7. Nazarychev V. M. et al, Soft Matter., 12 (2016), 3972
  8. Glova A. D. et al, Polymers, 11 (2019), 2056
  9. Gavrilov A. A., Chertovich A. V., Polymer Sci. A, 56 (2014), 90
  10. Сутягин В. М., Ляпков А. А., Общая химическая технология полимеров, Лань, СПб., 2019
  11. Schlick T., Molecular Modeling and Simulation. An Interdisciplinary Guide, Interdisciplinary Applied Mathematics, 21, Springer, New York, 2010
  12. Иржак В. И., Основы кинетики формирования полимеров, Лань, СПб., 2020
  13. Japan Association for Chemical Innovation (Ed.), Computer Simulation of Polymeric Materials: Applications of the OCTA System, Springer, Singapore, 2016
  14. Mahmoudi P., Entropic Segregation at Surfaces of Polymer Melts, Univ. of Waterloo, Waterloo, ON, 2018
  15. Khattab I. Al., Sinapius M., Composite Struct., 209 (2019), 981
  16. Иванов В. А., Рабинович А. Л., Хохлов А. Р., Методы компьютерного моделирования для исследования полимеров и биополимеров, Либроком, M., 2009
  17. Аристов В. М., Аристова Е. П., Пластические массы, 2018, № 5–6, 35
  18. Ibrahim B. A., Kadum K. M., Mod. Appl. Sci., 4:9 (2010), 157
  19. Мацеевич Т. А., Дисс. … докт. физ.-мат. наук, Ин-т химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, М., 2017
  20. Иванов В. А. и др, Высокомолекулярные соединения C, 55 (2013), 808
  21. Eaton M. D., Brinson L. C., Shull K. R., Polymer, 221 (2021), 123560
  22. Аскадский А. А., Мацеевич С. В., Мацеевич Т. А., Вестник МГСУ, 16 (2021), 347
  23. Falkovich S. G. et al, J. Polymer Sci. B, 52 (2014), 640
  24. Posada P. et al, Cellulose, 27 (2020), 10649
  25. Askadskii A. A. et al, E3S Web Conf., 263 (2021), 01022
  26. Аскадский А. А. и др, Высокомолекулярные соединения А, 57:6 (2015), 582
  27. Андреев И. Ф., “Разработка метода построения “диаграмм совместимости” водопроницаемости с рядом физических характеристик материала”, НИУ МГСУ, М., 2021, Выпускная квалификационная работа
  28. Жданова Т. В., Дисс. … канд. техн. наук, Национальный исследовательский Московский государственный строительный ун-т, М., 2021
  29. Аскадский А. А., Мацеевич Т. А., Высокомолекулярные соединения А, 64:2 (2022), 84
  30. Аскадский А. А., Мацеевич Т. А., Докл. РАН, 494 (2020), 77
  31. Matseevich T. A., Zhdanova T. V., Matseevich A. V., Askadskii A. A., IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 1015 (2021), 123
  32. Bicerano J., Prediction of Polymer Properties, M. Dekker, New York, 1996
  33. Van Krevelen D. W., Properties of Polymers: their Correlation with Chemical Structure, their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions, 3rd, completely rev. ed., Elsevier, Amsterdam, 1990
  34. Мороз П. А. и др, Пластические массы, 2017, № 9–10, 56
  35. Buthaina A. I., Karrer M. K., Mod. Appl. Sci., 44 (2004), 1405
  36. Saxe P., Freeman C., Rigby D., Mechanical Properties of Glassy Polymer Blends and Thermosets, Materials Design, Inc., San Diego, CA, 2013
  37. Doi M., Ohta T., J. Chem. Phys., 95 (1991), 1242
  38. Anastasiadis S. H., Gancarz I., Koberstein J. T., Macromolecules, 21 (1988), 2980
  39. Biresaw G., Carriere C., Sammler R., Rheol. Acta, 42 (2003), 142
  40. Ellingson P. C. et al, Macromolecules, 27 (1994), 1643
  41. Gramespacher H., Meissner J., J. Rheol., 36 (1992), 1127
  42. Lacroix C. et al, Polymer, 37 (1996), 2939
  43. Li R., Yu W., Zhou C., J. Macromol. Sci. B, 4 (2006), 889
  44. Chopra D. et al, Rheol. Acta, 47 (2002), 10
  45. Guenther G. K., Baird D. G., J. Rheol., 40 (1996), 1
  46. Hashimoto T., Takenaka M., Jinnai H., J. Appl. Crystallogr., 24 (1991), 457
  47. Мацеевич Т. А. и др, Пластические массы, 2016, № 5–6, 30
  48. Аскадский А. А., Лекции по физико-химии полимеров, Физический факультет МГУ, М., 2001
  49. Askadskii A. A., Lectures of the Physico-Chemistry of Polymers, Nova Sci. Publ., New York, 2003
  50. Аскадский А. А., Хохлов А. Р., Введение в физико-химию полимеров, Научный Мир, М., 2009
  51. Kelley F. N., Bueche F. J., J. Polymer Sci., 50 (1961), 154549
  52. Askadskii A. A., Matveev Y. I., Matseevich T. A., XXX Russian-Polish-Slovak Seminar Theoretical Foundation of Civil Engineering, RSP 2021. Selected Papers, Ser. Lecture Notes in Civil Engineering, 2022, 433
  53. Лукашин А. В., Елисеев А. А., Применение функциональных наноматериалов Ч. 1 МЭМС, НЭМС, наноэлектроника, Изд-во МГУ, М., 2007
  54. Xapкeвич A. A., Теория преобразователей, Госэнергоиздат, М., 1948
  55. Панич А. Е., Пьезокерамические актюаторы, ЮФУ, Ростов-на-Дону, 2008
  56. Баженов С. Л., Родионова Ю. А., Кечекъян А. С., Высокомолекулярные соединения А, 45 (2003), 1099
  57. Матвеев Ю. И., Высокомолекулярные соединения Б, 28 (1986), 4283
  58. Аскадский А. А., Матвеев Ю. И., Химическое строение и физические свойства полимеров, Химия, М., 1983
  59. Кечекьян А. С., Андрианова Г. П., Каргин В. А., Высокомолекулярные соединения А, 12 (1970), 2424
  60. Сандитов Д. С., Дармаев М. В., Сандитов Б. Д., ФТТ, 57 (2015), 1629
  61. Матвеев Ю. И., Аскадский А. А., Высокомолекулярные соединения А, 33 (1991), 1251
  62. Сандитов Д. С., Дармаев М. В., Сандитов Б. Д., ФТТ, 58:2 (2016), 372
  63. Yin H., Mo D., Chen D., J. Polym. Sci. Polym. Phys., 47:10 (2009), 9
  64. Курская Е. А. и др, Высокомолекулярные соединения А, 61 (2019), 366
  65. Kulichikhin V. G. et al, Polymer Sci. A, 51 (2009), 1303
  66. Sang J. L. et al, Carbohydrate Polymers, 111 (2014), 530
  67. Bochek A. M. et al, Polymer Sci. A, 53 (2011), 1167
  68. Jancar J. et al, Polymer, 51 (2010), 3321
  69. Donesku D. et al, Digest J. Nanomater. Biostruct., 9 (2014), 881
  70. Grabowski Ch. A., Mukhopadhyay A., Macromolecules, 47 (2014), 7238
  71. Шевченко В. Г., Основы физики полимерных композитных материалов, Изд-во МГУ, М., 2010
  72. Knauert S. T., Douglas J. F., Starr F. W., J. Polym. Sci. B Polym. Phys., 45 (2007), 1882
  73. Moony M., J. Colloid Interface Sci., 6:2 (1951), 162
  74. Krieger I. M., Dougherty T. J., Trans. Soc. Rheol., 3 (1959), 137
  75. Quemada D., Rheol. Acta, 16 (1977), 82
  76. Pal R., Ind. Eng. Chem. Res., 43 (2004), 5372
  77. Pal R., J. Biomech., 36 (2003), 981
  78. Pal R., J. Colloid Interface Sci., 263:1 (2003), 296
  79. Pal R., Chem. Eng. J, 81:1–3 (2001), 15
  80. Pal R., Ind. Eng. Chem. Res., 39 (2000), 4933
  81. Pal R., Chem. Eng. Sci., 51 (1996), 3299
  82. Morris J. F., Boulay F., J. Rheol., 43 (1999), 1213
  83. Zarraga I. E., Hill D. A., Leighton D. T. (Jr.), J. Rheol., 44:1 (2000), 185
  84. Cheng Z. et al, Phys. Rev. E, 65 (2002), 041405
  85. Brouwers H. J. H., Phys. Rev. E, 81 (2010), 051402
  86. Brouwers H. J. H., Phys. Rev. E, 87 (2013), 032202
  87. Mendoza C. I., J. Chem. Phys., 135 (2011), 054904
  88. Faroughi S. A., Huber C., Rheol. Acta, 54 (2015), 85
  89. Dörr A., Sadiki A., Mehdizadeh A., J. Rheol., 57 (2013), 743
  90. Hosseini S. Sh., Shahrjerdi A., Vazifeshenas Y., Austral. J. Basic Appl. Sci., 5 (2011), 417
  91. Mahbubul I. M., Saidur R., Amalina M. A., Int. J. Heat Mass Transfer., 55 (2012), 874
  92. Mishra P. C. et al, Int. Nano Lett., 4 (2014), 109
  93. Knauert S. T., Douglas J. F., Starr F. W., J. Polymer Sci. B, 45 (2007), 1882
  94. Рудяк В. Я., Белкин А. А., Егоров В. В., ЖТФ, 79:8 (2009), 18
  95. Рудяк В. Я. и др, Докл. РАН, 467 (2016), 289
  96. Duan F., Kwek D., Crivoi A., Nanoscale Res. Lett., 6 (2011), 248
  97. Kulkarni D. P., Das D. K., Chukwu G. A., J. Nanosci. Nanotechnol., 6 (2006), 1150
  98. Wang X.-J., Li X.-F., Chinese Phys. Lett., 26 (2009), 056601
  99. Rudyak V. Ya., Krasnolutskii S. L., Phys. Lett. A, 378 (2014), 1845
  100. Graham A. L., Appl. Sci. Res., 37 (1981), 275
  101. Chen H., Ding Y., Tan C., New J. Phys., 9 (2007), 367
  102. Masoumi N., Sohrabi N., Behzadmehr A., J. Phys. D, 42 (2009), 055501
  103. Rudyak V. Ya., Adv. Nanopart., 2 (2013), 226
  104. Рудяк В. Я., Вестн. Новосиб. гос. ун-та. Сер. Физика, 10:1 (2015), 5
  105. Masoud Hosseini S., Moghadassi A. R., Henneke D. E., J. Therm. Anal. Colorim., 100 (2010), 873
  106. Сызранцев В. В. и др, Докл. РАН, 460 (2015), 290
  107. Batchelor G. K., J. Fluid Mech., 83:1 (1977), 97
  108. Valueva S. V. et al, Polymer Sci. A, 44:2 (2002), 185
  109. Самойлова Н. А. и др, Коллоидный журн., 75 (2013), 455
  110. Матвеев Ю. И., Аверьянова Е. В., Южно-сибирский научный вестн., 46:6 (2022), 53
  111. Матвеев Ю. И., Высокомолекулярные соединения А, 48 (2006), 2001
  112. Duval E. et al, J. Non-Cryst. Solids, 307–310 (2002), 103
  113. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, Наука, М., 1964
  114. Малиновский В. К., ФТТ, 41 (1999), 805
  115. Лифшиц И. М., ЖЭТФ, 55 (1968), 2408
  116. Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р., Статистическая физика макромолекул, Наука, М., 1989
  117. Аржаков М. С., “Высокомолекулярные соединения”, Химфак МГУ. Фонд “Вольное дело”. Лекции учeных МГУ
  118. Матвеев Ю. И., Плащина И. Г., Высокомолекулярные соединения А, 52 (2010), 945
  119. Ziman J. M., Models of Disorder. The Theoretical Physics of Homogeneously Disordered Systems, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1979
  120. Bondi A., Physical Properties of Molecular Crystals, Liquids, and Glasses, Wiley, New York, 1968
  121. Carpenter M. R., Davies D. B., Matheson A. J., J. Chem. Phys., 46 (1967), 2451
  122. Johari G. P. et al, J. Phys. Chem., 98 (1994), 4719
  123. Gao Q., Jian Z., Materials, 13 (2020), 2151
  124. Свистунов И. Н., Колокол А. С., Шимкевич А. Л., Компьютерные исследования и моделирование, 6 (2014), 415
  125. Аскадский А. А. и др, ДАН СССР, 224 (1975), 612
  126. Землянов М. Г. и др, ЖЭТФ, 101:1 (1992), 284
  127. Матвеев Ю. И., Аскадский А. А., Высокомолекулярные соединения А, 33 (1991), 1251
  128. Суровцев Н. В., Автореф. дисс. … докт. физ.-мат. наук, Ин-т автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, 2004
  129. Белопольская Т. В., Трапезникова О. Н., Высокомолекулярные соединения А, 13 (1971), 1119
  130. Krasnov A. P. et al, J. Frict. Wear, 40:1 (2019), 17
  131. Lu Z. P., Friedrich K., Wear, 1995, 624
  132. Lustiger A., Uralil F. S., Newaz G. M., Polymer Composit., 11 (1990), 65
  133. Zhang G., Schlarb A. K., Wear, 266 (2009), 337
  134. Chen J. et al, Funct. Mater., 23:1 (2016), 55
  135. Luo Z. et al, Surf. Coat. Technol., 203 (2009), 1516
  136. Sharma M., Bijwe J., Wear, 274–275 (2012), 388
  137. Шапошникова В. В., Салазкин С. Н., Изв. РАН. Сер. химическая, 10 (2014), 2213
  138. Zhang G. et al, Surf. Coat. Technol., 200 (2006), 6690
  139. Shin M. W., Kim S. S., Jang H., Tribol. Lett., 44 (2011), 151
  140. Краснов А. П. и др, Трение и износ, 23:4 (2002), 397
  141. Буяев Д. И. и др, Трение и износ, 37:4 (2016), 452
  142. Zhao Q., Bahadur S., Tribol. Lett., 12:1 (2016), 23

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).