САМООРГАНИЗАЦИЯ, ИНИЦИИРОВАННАЯ СДВИГОВЫМ ТЕЧЕНИЕМ СМЕСЕЙ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Методом аналитической сканирующей электронной микроскопии исследовано структурообразование при деформировании смеси расплавов термопластичного полимера (полисульфон) и жидкокристаллического полимера. Вязкость последнего при высокой скорости сдвига существенно меньше вязкости термопласта. Исследование проводили при задаваемом объемном расходе в условиях течения через капилляр с низкой и высокой скоростью деформирования. Основным результатом проведенных наблюдений было установление эффекта самоорганизации, выражающимся в разделении фаз и образовании областей повышенной концентрации ЖК-полимера в термопластичной матрице. Такая система представляет собой эмульсию, и при переходе от большого диаметра цилиндра капиллярного вискозиметра к малому диаметру установленного на его дне капилляра образуется конический сходящийся поток. Такая геометрия деформирования проводит к возникновению продольного течения с образованием струй (волокон) в объеме экструдата и поверхностного слоя из ЖК-полимера. Эффективная вязкость смеси понижена по сравнению с вязкостью термопласта, что определяется самоорганизацией ЖК-полимера.

Об авторах

И. В. Гуменный

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: alex_malkin@mig.phys.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр. 29

А. Я. Малкин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: alex_malkin@mig.phys.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр. 29

В. Г. Куличихин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alex_malkin@mig.phys.msu.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр. 29

Список литературы

  1. Plochocki A.P. Polym. Eng. Sci. 1983. V. 23. № 11. P. 618.
  2. Scott C.E., Macosko C.W. Polym. Bull. 1991. V. 26. № 3. P. 341.
  3. Utracki L.A., Kanial M.R. Polym. Eng. Sci. 1982. V. 22. № 2. P. 96.
  4. Isayev A.I., Modic M. Polym. Compos. 1987. V. 8. № 3. P. 158.
  5. Siegmann A., Dagan A., Kenig S. Polymer. 1985. V. 26. № 9. P. 1325.
  6. Isayev A.I., Viswanathan R. Mater. Sci. Eng. 1995. V. 36. № 8. P. 1585.
  7. Lin Q., Jho J., Yee A.F. Polym. Eng. Sci. 1993. V. 33. № 13. P. 789.
  8. Brostow W., Sterzynski T., Triouleyre S. Polymer. 1996. V. 37. № 9. P. 1561.
  9. Turek D., Simon G., Tiu C., Tiek-Siang O., Kosior E. Polymer. 1992. V. 33. № 20. P. 4322.
  10. Rath T., Kumar S., Mahaling R.N., Das C.K., Yadaw S.B. J. Appl. Polym. Sci. 2007. V. 106. № 6. P. 3721.
  11. Pisharath S., Hu X., Wong S.-C. Compos. Sci. Technol. 2006. V. 66. № 15. P. 2971.
  12. Semakov A.V., Kantor G.Ya., Vasil’yeva O.V., Dobrosol I.I., Khodyrev B.S., Kulichikhin V.G. Polym. Sci. U.S.S.R. 1991. V. 33. № 1. P. 160.
  13. Kulichikhin V.G., Platé N.A. Polym. Sci. U.S.S.R. 1991. V. 33. № 1. P. 1.
  14. Kulichikhin V.G., Vasil’eva O.V., Litvinov I.A., Antipov E.M., Parsamyan I.L., Platé N.A. J. Appl. Polym. Sci. 1991. V. 42. № 2. P. 363.
  15. Polymer Blends Handbook, Ed. by L.A. Utracki (Kluwer Academic Publishers, USA, 2003). https://doi.org/10.1007/0-306-48244-4
  16. Sadiku-Agboola O., Sadiku E.R., Adegbola A.T., Biotidara O.F. Mater. Sci. Appl. 2011. V. 02. № 01. P. 30.
  17. Utracki L.A. High Temp. Polym. Blends. 2014. V. 2014. P. 14.
  18. Włoch M., Datta J. in Rheology of Polymer Blends and Nanocomposites, Ed. by S. Thomas, C. Sarathchandran, and N. Chandran (Elsevier Inc., 2020), pp. 19–29.https://doi.org/10.1016/b978-0-12-816957-5.00002-1A
  19. Gumyusenge A., Tran D.T., Luo X., Pitch G.M., Zhao Y., Jenkins K.A., Mei J. Science. 2018. V. 362. № 6419. P. 1131.
  20. Nyamweya N.N. Future J. Pharm. Sci. 2021. V. 7. № 1. P. 18.
  21. Graziano A., Jaffer S., Sain M. J. Elastomers Plast. 2018. V. 51. № 4. P. 291.
  22. Sadiku-Agboola O., Rotimi E.R., Taoreed A.A., Frank B.O. Mater. Sci. Appl. 2011. V. 2. № 1. P. 30.
  23. Vuksanović M.M., Jančić Heinemann R. in Compatibilization of Polymer Blends, Ed. by A.R. Ajitha and S. Thomas (Elsevier Inc., 2020), doi:, pp. 299–330.https://doi.org/10.1016/b978-0-12-816006-0.00010-4
  24. Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. Polymers. 2022. V. 14. P. 1262.
  25. Cookman J., Conroy M., Bangert U. High Resolution Analytical Electron Microscopy of Ceramics and Glasses, in Encyclopedia of Materials: Technical Ceramics and Glasses, Ed. by M. Pomeroy (Vol. 1, Elsevier Inc., 2021), pp. 600–617.https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818542-1.00064-3
  26. Yen H.-W. Advanced Characterization of Nanostructure in Steels, in Encyclopedia of Vaterial: Metals and Alloys, Ed. by F. Caballero (Vol. 2, Elsevier Inc., 2022), pp. 250–289.
  27. Saengsuwan S., Bualek-Limcharoen S., Mitchell G.R.l., Olley R.H. Polymer. 2003. V. 44. № 11. P. 3407.
  28. Malkin A.Ya., Gumennyi I.V., Aliev A.D., Chalykh A.E., Kulichikhin V.G. J. Mol. Liq. 2021. V. 344. P. 117919.
  29. Rheological Phenomena in Focus, Ed. by D.V. Boger and K. Walters, (Elsevier, 1993), pp. 53– 68.
  30. Malkin A.Ya., Isayev A.I. Rheology: Concepts, Methods, and Applications (ChemTec. Toronto, 4th ed., 2022).
  31. Minale M. Rheolog. Acta. 2010. V. 49. № 8. P. 789.
  32. Kravchenko I.V., Patlazhan S.A., Sultanov V.G. J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1556. P. 012061.
  33. Malkin A.Ya., Adv. Colloid Interface Sci. 2021. V. 290. 102381.

© И.В. Гуменный, А.Я. Малкин, В.Г. Куличихин, 2023