у чергу, змінюючи своє орторомбические будова на псевдогексагональние [6]. Виходить, що другий температура плавлення зразка позначає плавлення кристалів на випрямлених ланцюгах (КВЦ). Третій пік плавлення відповідає за плавлення найдовших КВЦ, аж до моменту повного руйнування зразка [20].
На малюнку 41 наведені криві первинного плавлення волокон, отриманих з 3% розчину СВМПЕ і мають різну кратність витяжки (позначення кратності витягування на малюнку - Л).
Малюнок 41 - Криві плавлення волокон, отриманих з 3% розчину СВМПЕ, з різною кратністю витяжки
З графічного порівняння плавлення волокон, наведеного вище, видно, що при збільшенні кратності витяжки волокна, температури плавлення Т1, Т2 і Т3 зміщуються у бік більших значень. Розрахована ступінь кристалічності для отриманих волокон стає більше, ніж в ксерогель і збільшується пропорційно кратності витягування волокна.
Дані явища обумовлюються тим, що при збільшенні кратності витяжки волокна, збільшується частка КВЦ. Зниження інтенсивності першого піку плавлення обсуловлено тим, що зменшується фаза, що містить полімер в аморфному стані, що також призводить до збільшення ступеня кристалічності зразка.
Розрахунок відносної міри кристалічності для композиційних волокон показав, що при ориентационном витягуванні прекурсорів на основі СВМПЕ + УНТ, відбувається зниження ступеня кристалічності. Дана залежність наведена на малюнках 42 і 43.
Дане явище викликане тим, що в процесі витягування, частки УНТ ускладнюють рухливість полімерних ланцюжків, що знаходяться в междоузелье. Це призводить до утруднення процесу формувань гель - ниток, а також зниженню кратності витяжки композиційних волокон на основі СВМПЕ й УНТ.
Малюнок 42 - Вплив додавання УНТ на ступінь кристалічності матеріалу.
Малюнок 43 - Криві ДСК прекурсорів, виготовлених зі звичайного і модифікованого СВМПЕ.
Був проведений аналіз структури волокон різної кратності витягування за допомогою СЕМ. Зображення мікроструктури гель - нитки і отриманих на їх основі композиційних волокон представлені на малюнках 44 і 45.
Малюнок 44 - Зображення мікроструктури поверхні гель - нитки на основі СВМПЕ й УНТ
Малюнок 45 - Зображення мікроструктури композиційних волокон на основі СВМПЕ з кратністю витяжки а)? ~ 3; б)? gt; 10; в)? gt; 20
З малюнка 44 видно, що діаметр сформованной гель - нитки (прекурсору) знаходиться в діапазоні 200 - 300 мкм. Рельєф поверхні однорідний, який-небудь спрямованої структури в переважний напрямок не спостерігається.
На малюнку 45 спостерігається з усім інша картина.
Навіть у малому ступені орієнтації (див. малюнок 45 а) можна спостерігати утонение волокна майже вдвічі і поверхня набуває яскраво виражену орієнтовану структуру.
При збільшенні кратності витяжки (див. малюнок 45 б) спостерігається зниження умовного діаметра волокна, а при досягненні високих ступенів витяжки (? gt; 20) волокно починається розділятися на окремі філаменти. Відбувається фібріллізація волокна (див. Малюнок 45 в).
. 4 Аналіз характеристик міцності композиційних волокон на основі СВМПЕ
У таблиці 3 відображені властивості міцності зразків прекурсора на основі 3% розчину звичайного (1) і модифікованого СВМПЕ вуглецевими нанотрубками (2).
Таблиця 3 - Властивості міцності досліджених прекурсорів на основі СВМПЕ
ОбразецЕмод, ГПа?, ГПаdL,% 10,2720,016255,320,2360,02244,0
Видно, що для зразка, наповненого УНТ, відносна ступінь подовження значно зменшується.
Це пов'язано з тим, що частинки наповнювача, як говорилося раніше, ускладнюють рухливість полімерних ланцюжків.
У таблиці 4 представлені результати випробування на розтягування волокон з різною кратністю витяжки (1, 2), а також волокон, модифікованих вуглецевими нанотрубками (3).
Таблиця 4 - Властивості міцності орієнтованих волокон на основі СВМПЕ
ОбразецКратность витяжкіЕмод, ГПа?, ГПаdl,% СВМПЕ Полініт Б - 0,750,034 gt; 300,016,57,47 ± 0,720,482 ± 0,12 9,928,38,63 ± 0,480,665 ± 0,08 7,933,37,06 ± 0,640,463 ± 0,34 8,1 З таблиці 4 видно, що в зразках, отриманих з однакових гелів, при збільшенні кратності витягування збільшуються міцнісні показники. Даний результат свідчить про те, що в полімері при орієнтації його структури з'являється більш упорядковане кристалічна фаза, яка є більш досконалою в порівнянні з фазою, що складається з КСЦ.
