ПОЛЗУЧЕСТЬ ПОЛИЭТИЛЕНА В СРЕДАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Scholarly Publisher RS Global Sp. z O.O.

ISNI: 0000 0004 8495 2390

Dolna 17, Warsaw, Poland 00-773 Tel: +48 226 0 227 03 Email: editorial_office@rsglobal.pl

JOURNAL p-ISSN e-ISSN PUBLISHER

World Science

2413-1032

2414-6404

RS Global Sp. z O.O., Poland

ARTICLE TITLE AUTHOR(S)

ARTICLE INFO

DOI

RECEIVED ACCEPTED PUBLISHED

ПОЛЗУЧЕСТЬ ПОЛИЭТИЛЕНА В СРЕДАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

А.Д. Порчхидзе.

Avtandil Porchkhidze. (2023) Polyethilen Creeping in Electrolute's Area. World Science. 1(79). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30032023/7948

https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30032023/7948 06 February 2023 13 March 2023 16 March 2023

LICENSE

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

© The author(s) 2023. This publication is an open access article.

ПОЛЗУЧЕСТЬ ПОЛИЭТИЛЕНА В СРЕДАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

А.Д. Порчхидзе

Ассоцийрованный проф. академический доктор

Грузия, г. Кутаиси, Государственный университет Акакия Церетели

DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30032023/7948

ARTICLE INFO ABSTRACT

Received: 06 February 2023 In this work is given, that polymer's sorbed liquids quantity

A^pted: 13 March 2023 influences creeping deformation increase. Published: 16 March 2023 F &

KEYWORDS

Polymer, Deformation, Creeping, Experiment, Electrolyte, Area, Adsorption.

Citation: Avtandil Porchkhidze. (2023) Polyethilen Creeping in Electrolute's Area. World Science. 1(79). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30032023/7948

Copyright: © 2023 Avtandil Porchkhidze. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

Введение.

Исследовали пленки ПЭ толщиной 20±5 мкм. Испытания на ползучесть проводили на приборе, обеспечивающем поддержание постоянного напряжения во время эксперимента. Деформацию образца регистрировали при помощи датчиков на потенциометре.

Рассмотрение результатов.

Поверхностную энергию на границе раздела полимер-среда определяли по

формуле Юнга:

У = у - у . созю , (1)

п-ж п-в ж-в г ' ^ '

где Уп _в - поверхностная энергия на границе раздела ПЭ - воздух, равная 43 ерг/см2 [1],

Уж_в - поверхностная энергия на границе раздела жидкая среда - воздух [2],

ф - экспериментально определяемый краевой угол смачивания.

На рисунке (а, б) представлены кривые ползучести ПЭ при постоянном напряжении на воздухе, в воде и в водных растворах KNO2. Наблюдаются два эффекта: ниже некоторого критического напряжения ползучесть ПЭ пленок на воздухе и водных растворах практически одинакова; Выше критического напряжения ползучесть пленок ПЭ в водных средах выше, чем на воздухе, причем, тем выше, чем меньше концентрация соли в растворе.

Кривые ползучести ПЭ в водных средах выше критического напряжения удовлетворительно описывается экспоненциальной функцией с одним временем релаксации:

e(t) = e

1 - exp

' Л 'в

(2)

где е¥ - равновесная деформация при , 0 - время релаксации.

Значения 0 для интервала температур 25-60° и концентрации КК02 10-60% практически не зависят от температуры и концентрации КЫ02.

В общем случае увеличение ползучести полимеров при контакте с жидкими средами обусловлено действием трех эффектов: адсорбционного, приводящего к понижению поверхностной энергии на границе раздела полимер-среда; абсорбционного, увеличивающего свободный объем системы полимер-среда - вызывающего уменьшение межмолекулярного взаимодействия; разрывом несущих химических связей в результате химической деструкции.

20 время, мин

J-1-►

0 20 время, мин

Рис. 1. Кривые ползучести ПЭ - пленок при 20(а), 60 (б) и 40 (в) а) в воде (1, 3) и на воздухе (2, 4) при б: при нагрузке 2000 кг/см2 в воде (1) и водных растворах КЫ02 концентраций 10(2), 25(3), 50(4) и 60% (5); в: а=2000 кг/см2, в воде (4) и растворе ПАВ концентраций 1(1), 0,5(2), 0,1 %(3).

Под действием воды гидролитическая деструкция ПЭ в отсутствии механического поля происходит медленно.

При действии напряжения а=2000 кг/см2 в течение 6 час в интервале температур 25-60° вискозиметрическим методом не было обнаружено изменения средневязкостной молекулярной массы. Таким образом, можно принять, что в условиях эксперимента химическая деструкция связей ПЭ практически не происходит. Что касается двух других эффектов, то уменьшение ползучести пленок ПЭ с увеличением концентрации КК02 может быть объяснено как уменьшением Yп , так и ростом концентрации КК02 (уменьшением активности воды).

Концентрация

КШ2, % 10 25 50 60

Y , эрг/см2 21,4 23,1 25,0 25,2

п-ж ? Г

Если увеличение ползучести пленок ПЭ связано с понижением поверхностной энергии на границе раздела полимер-среда, то следует ожидать, что добавление небольших количеств ПАВ будет влиять на ползучесть.

На рисунке в представлены кривые ползучести ПЭ в воде и водных растворах ПАВ-натриевой соли додецилсулфата. Видно, что добавление ПАВ значительно увеличивает деформацию ползучести. Что касается абсорбционного эффекта, связанного с проникновением воды в полимер, то в данном случае он не играет существенной роли, поскольку растворимость воды в ПЭ, по данным работы [3] составляет 0,5%.

Выводы.

Было показано, что количество сорбированной полимером воды оказывает влияние на причину увеличения деформации ползучести. При деформации ПЭ в водных средах причиной увеличения деформации ползучести являются адсорбционные процессы.

REFERENCES

1. А.А. Берлин, В.Е. Басин. Основы адгезии полимеров, «Химия», 1974. стр. 62.

2. Справочник химика, т.3, «Химия», 1964, стр. 726.

3. Справочник по пластическим массам, т.2, «Химия», 1975, стр. 158.