Релаксационные свойства линейных алкилсилоксанов - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Работа выполнена на кафедре теоретической физики Московского Государственного областного университета Официальные оппоненты Доктор физико-математических наук, профессор Поддоскин Александр Борисович Защита диссертации состоится «19 » января 2012г. в часов На заседании диссертационного совета Д 212.155.07 в Московском государственном областном университете по адресу: 105005, Москва, ул. 10а С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного университета.Современное состояние теории физики жидкости не всегда позволяет удовлетворительно описывать свойства даже простых жидкостей (мономеров). Эти свойства сложным образом зависят от движений как целой молекулы, так и отдельных ее фрагментов, а также перегруппировок молекулярных роев, кластеров (коллоидные системы). Исследование релаксационных свойств АС акустическими методами позволяет установить связь между акустическими и молекулярнокинетическими параметрами вещества и более полно определить структурные и кинетические процессы, проявляющиеся в характере частотной зависимости скорости и коэффициента поглощения ультразвука (УЗ) в диапазоне частот ? = 107 ? 108рад/с. Изучение АС акустическим и трибологическим методами позволяет определить влияние релаксационных процессов на характер течения олигомера под давлением (? = 21 ? 157 рад/с и 108 рад/с, и р = 100 ? 1300 МПА). Предполагалось, что исследования в широком диапазоне частот с использованием расчетных методов дадут представление о релаксационных процессах, происходящих в АС и приведут к созданию физически обоснованных моделей и представлений.Показано, что в большинстве жидкостей процесс распространения звуковой волны носит релаксационный характер, то есть все термодинамические параметры (объемная и сдвиговая вязкости, модули объемной и сдвиговой упругости и т. д.) зависят от частоты. Установлено, что при некоторых температурах величина стоксовского поглощения превышает экспериментальные значения (рис.1). Кроме того, кривые частотной зависимости коэффициента поглощения при всех температурах монотонно уменьшаются без ясно выраженных перегибов, наличие которых свидетельствовало бы о существовании ряда дискретных значений времен релаксации достаточно далеко отстоящих друг от друга. На рис.3 представлены зависимости (при частотах f = 4.2-63 МГЦ) от температуры для АС-2 и АС-8. Обычно температура стеклования (Tg ) гомоолигомеров определяется по формуле (6): (6) где ?Vj - инкремент объема отдельного атома, aj - коэффициент, характерный для взаимодействия отдельных атомов, bj - коэффициенты для различных типов межмолекулярного взаимодействия.Ориентирующие пленки получали методом окунания подложки в 1 % масс. раствора кремнийорганического материала в толуоле с последующей сушкой при 1200С в сушильном шкафу. Для ориентирующих пленок ААС определяли поверхностную энергию на поверхности подложки из стекла покрытого окисью индия и олова. Зависимость поверхностной энергии и ее полярной и дисперсионной составляющих от количества атомов углерода в алкильном заместителе определялся при концентрации раствора ААС 1% масс. на подложке из стекла, покрытого окисью индия и олова, представлены на рис.9. При использовании таких материалов в качестве ориентантов ЖК характер ориентации ЖК подчиняется правилу Крейга и Кметца: при ? ААС > ? ЖК наблюдается планарная ориентация, а при ? ААС <? ЖК - гомеотропная ориентация (образцы 6 на ЖК-807 и 7 на ЖК-807, ЖК-1282). На образце АЦС-1 (ЖК-807, ЖК-1282) наблюдается гомеотропная ориентация хотя он имеет такую же поверхностную энергию как и ААС - 1, т.е. результаты не совпадают с правилом Крейга и Кметца.Методом УЗ-спектроскопии (в диапазоне 107 ? 108 рад/с) установлено, что для АС-2 и АС-8 имеют место малые времена релаксационных процессов и малые величины энергий активаций, для них величина близка к 1. Показано, что АС-2 имеет более высокую температуру стеклования, чем АС-8, что объясняется результатами расчетов молекулярной упаковки веществ и данными ПМР - спектроскопии (протонного магнитного резонанса) и сканирующей калориметрии.