ИСТИНА

Ультразвук (УЗ) широко используется для физико-химической модификации полимерных систем в процессе их переработки (изменение степени кристалличности, деструкция растворах, получение привитых сополимеров и т.п.), а также при получении изделий (уменьшение вязкости при литье и экструзии, компактизация и т.п.). Следует выделить три основных эффекта при воздействии УЗ на полимерные системы: кавитация (образование пузырьков), коллапс которых приводит к возникновению ударной волны и возможной деструкции полимерных цепей; разогрев полимерных образцов в результате периодического механического воздействия звуковой волны, что используют для низкотемпературной сварки и компактизации; формирование зоны низкого трения на границе УЗ-источника и полимерного расплава. Цель данного исследования заключалась в изучении влияния УЗ на процессы одноосной деформации стеклообразных (ПЭТФ, ПВХ) и частично кристаллических (ПЭВП, изотактический ПП) полимеров. Обычно выделяют три основных механизма пластической деформации полимеров – формирование шейки, однородный сдвиг и крейзинг. При комнатной температуре на воздухе одноосная деформация изученных полимеров происходит через образование шейки. В случае частично кристаллического ПЭВП шейка была достаточно широкая и имела белый цвет, что указывает на образование пор в процессе растяжения. Присутствие жидких не вызывающих набухание адсорбционно-активных сред обычно приводит к изменению механизма пластической деформации твердых полимеров на крейзинг, который сопровождается формированием в полимере фибриллярно-пористой структуры с объемом пор до 60 об.%. В работе использовали воду, которая характеризуется низкой крейзующей активностью по отношению к гидрофобным полимерам. Влияние УЗ на различные полимерные пленки, погруженные в воду, ранее изучалось, где было обнаружено, что через 10-30 мин воздействия УЗ пленки покрывались сетью трещин независимо от природы полимера. Изученный нами процесс одноосной деформации полимеров в воде при воздействии УЗ (синусоидальный режим, частота 37 кГц, максимальная мощность 800 Вт) протекал по-разному. В аморфной пленке ПЭТФ действие УЗ облегчало формирование микротрещин, и до степени деформации 100% происходило интенсивное зарождение и развитие классических крейзов. В воде крейзы были стабильными: деформированная пленка ПЭТФ достаточно быстро (в течение 10-15 с) пропитывалась раствором бриллиантового зеленого. Растяжение частично кристаллического ПЭВП в воде при действии УЗ происходило иным образом: в пленке наблюдали образование стабильной полупрозрачной шейки. Наблюдаемые различия, возможно, связаны с тем, что для ПЭВП характерен межкристаллитный крейзинг, который реализуется только при наличии прочного кристаллического каркаса. По-видимому, УЗ способствовал разрушению исходной кристаллической структуры, и тем самым облегчал протекание сдвиговой деформации.