350 rub
Journal Science Intensive Technologies №6 for 2012 г.
Article in number:
The deformability resource of nanocomposites polymer/organoclay with semicrystalline matrix
Authors:
B.Zh. Dzhangurazov, G.V. Kozlov, M.A. Mikitaev
Abstract:
The deformation mechanisms of nanocomposites polymer/organoclay with semicrystalline matrix were considered and their comparison with corresponding mechanisms for similar nanocomposites with amorphous glassy matrix was fulfilled. It has been shown that high (several hundreds per cents) strains up to fracture for the first type of indicated nanocomposites can be reached at expence of unfolding (straightening) of macromolecular sequences from crystallites with folded chains. A nanofiller contents increasing and accompanying it interfacial regions fraction enhancement are blockaded this mechanism, rising simultaneously nanocomposite elasticity modulus, and then these polymeric materials deformation realizes only at expence of stretching of chains between local order domains (clusters) in amorphous phase, as and for nanocomposites with amorphous glassy matrix, that results to deformability resource sharp reduction. Therefore, the definite balance exists between reinforcement (elasticity modulus increasing) and plasticity of nanocomposites. The quantitative estimations of limiting magnitudes of both reinforcement degree and strain up to fracture of nanocomposites polymer/organoclay were fulfilled, which correspond well to experimental results.
Pages: 13-17
References
  1. Маламатов А.Х., Козлов Г.В., Микитаев М.А. Механизмы упрочнения полимерных нанокомпозитов. М.: Изд-во РХТУ  им. Д.И. Менделеева. 2006.
  2. Микитаев А.К., Козлов Г.В., Заиков Г.Е. Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений.  М.: Наука. 2009.
  3. Антипов Е.М., Баранников А.А., Герасин В.А., Шклярук Б.Ф., Цамалашвили Л.А., FisherH.R., Разумовская И.В. Структура и деформационное поведение нанокомпозитов на основе полипропилена и модифицированных глин. // Высокомолекулярные соединения. А. 2003. Т. 45. №11. С. 1883-1899.
  4. Yoon P.J., Hunter D.L., Paul D.R. Polycarbonate nanocomposites. Part 1. Effect of organoclay structure on morphology and properties // Polymer. 2003. V. 44. № 18. P. 5323-5339.
  5. Hotta S., Paul D.R. Nanocomposites formed from linear low density polyethylene and organoclays // Polymer. 2004. V. 45. № 21. P. 7639-7654.
  6. Pegoretti A., Dorigato A., Penati A.Tensile mechanical response of polyethylene-clay nanocomposites // EXPRESS Polymer Lett. 2007. V. 1. № 3. P. 123-131.
  7. Джангуразов Б.Ж., Козлов Г.В., Тураев Э.Р., Джалилов А.Т., Микитаев А.К. Взаимосвязь диффузионных и адгезионных характеристик в процессе формирования структуры нанокомпозитов полимер/органоглина // Технология полимерных и композиционных материалов. 2001. № 2. С. 42-45.
  8. Wu Sh.-H., Wang F.-Y., Ma C.-C.M., Chang W.-C., Kuo C.-T., Kuan H.-C., Chen W.-J. Mechanical, thermal and morphological properties of glass fiber and carbon fiber reinforced polyamide-6 and polyamide-6/clay nanocomposites // Mater. Lett. 2001. V. 49. № 7. P. 327-333.
  9. Джангуразов Б.Ж., Козлов Г.В., Микитаев А.К. Деформируемость нанокомпозитов полипропилен/органоглина // Материалы VI Междунар. научн. конф. «Прочность и разрушение материалов и конструкций». Оренбург: ОГУ. 2010. С. 378-382.
  10. Gent A.N., Madan S. Plastic yielding of partially crystalline polymers // J. Polymer Sci.: Part B: Polymer Phys. 1989. V. 27. № 7.  P. 1529-1542.
  11. Козлов Г.В., Сандитов Д.С., Сердюк В.Д. О типе надсегментальных образований в аморфном состоянии полимеров // Высокомолекулярные соединения Б. 1993. Т. 35. № 12. С. 2067-2069.
  12. Dzhangurazov B.Zh., Kozlov G.V., Zaikov G.E., Mikitaev A.K. Special features of the mechanical behavior of polymer/organoclay nanocomposites // Nanomechanics Science and Technology. 2010. V. 1. № 1. P. 31-48.
  13. Козлов Г.В., Овчаренко Е.Н., Микитаев А.К. Структура аморфного состояния полимеров. М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2009.
  14. Будтов В.П. Физическая химия растворов полимеров. СПб.: Химия. 1992.
  15. Aharoni S.M. Correlations between chain parameters and failure characteristics of polymers below their glass transition temperature. // Macromolecules. 1985. V. 18. № 12. P. 2624-2630.
  16. Баланкин А.С. Синергетика деформируемого тела. М.: Изд-во Министерства Обороны СССР. 1991.
  17. Козлов Г.В., Сандитов Д.С. Ангармонические эффекты и физико-механические свойства полимеров. Новосибирск: Наука. 1994.