Современные проблемы физики биополимеров

Методом ДМА было проведено исследование влияния криогенных температур на вязкоупругие характеристики биополимерных материалов медицинского назначения. В качестве объектов исследования были выбраны:

- «Бесцветная пластмасса»;

- «Паладон»;

Исследования были проведены в интервале температур от -150 С0 до 200 С0. Для характеристики влияния криогенных температур на структуру и вязкоупругие свойства данных полимеров исследовали прочностные качества данных образцов.

2. введение

В настоящее время полимерные материалы получили широкое распространение практически во всех областях деятельности человека. Диапазон применения этих материалов расширяется непрерывно. Причем ведется как синтез новых материалов, так и усовершенствование уже имеющихся для оптимизации их параметров с целью адаптации к потребностям определенной отрасли промышленности. Эти материалы должны обладать высокой устойчивостью к агрессивным средам и способностью выдерживать высокие нагрузки. Как следствие чрезвычайно большое значение приобретают вопросы повышения качества, надежности и долговечности получаемых изделий. Практическая важность проблемы повышения устойчивости полимеров к действию света, тепла, радиации и воды привела к появлению большого количества работ, посвященных исследованию полимеров.

Целью нашей работы было исследование влияния криогенных температур на вязкоупругие свойства полимеров материала медицинского назначения.

3. Способ изготовления полимеров

Основные  параметры процессов переработки - температура, давление и время. Нагревание полимерных материалов приводит к увеличению податливости материала при формовании путем перевода его в вязкотекучее или эластическое состояние, к ускорению диффузионных и релаксационных процессов, а для реактопластов - к последующему отверждению материала. Давление обеспечивает уплотнение материала и создание изделий требуемой конфигурации, оказывает сопротивление внутренним силам, возникающим в материале при формовании вследствие температурных градиентов и градиентов фазовых переходов. Способствует выделению летучих продуктов. Временные параметры процесса переработки выбираются с учетом протекающих в материале физических и химических процессов. Оптимальные параметры рассчитывают или выбирают по результатам анализа технологических свойств полуфабрикатов и изделий, физические модели формования с учетом накопленного статистического опыта. Полуфабрикаты полимерных материалов (или компоненты), предназначенные для формования, могут быть в виде жидкостей (компаунды на основе мономеров и олигомеров, растворы и дисперсии полимеров и олигомеров), паст (резиновые смеси, премиксы на основе полиэфирных и эпоксидных связующих), порошков (наполненные и ненаполненные полимеры, твердые смолы и олигомеры), гранул (ненаполненные полимеры, смолы, олигомеры или полимеры, наполненные дисперсными частицами или армированные короткими волокнами), пленок, листов, плит, блоков (пластмассы и резиновые смеси), рыхловолокнистых композиций (спутанноволокнистые материалы, пропитанные связующим), препрегов на основе непрерывных волокнистых наполнителей (нити, жгуты, ленты, ткани, бумага, маты, пропитанные связующим, шпон). По технологическим возможностям ненаполненные, наполненные дисперсными частицами или армированные волокнами полимерные материалы идентичны и перерабатываются в изделия одинаковыми методами[1-3].

4. результаты

В качестве метода исследования был выбран Динамический Механический Анализ (ДМА). Выбор данного метода обусловлен тем, что он позволяет измерять тангенс угла механических потерь и динамический модуль сдвига в широком интервале температур, включающем область – перехода из стеклообразного в высокоэластическое состояние, где механические потери в материале велики. Результаты, полученные с помощью метода ДМА, содержат два вида информации. Во-первых, ДМА дает сведения о механических показателях в стеклообразных и высокоэластическом состояниях полимера, включаемых в регистрационные сертификаты материалов. Во-вторых, с его помощью получается информация о молекулярной подвижности, фазовых и релаксационных переходах, физических и химических процессах, происходящих в композите.

ДМА реализованный на обратном крутильном маятнике в интервале температур от -150С до 200С. Погрешность измерения G’ –(динамичный модуль сдвига) не превышает 5%, тангенс угла механических потерь 10% измерения охватывает как стеклообразный так и высокоэластический состав.

Показано что при воздействие циклической температуры изменяется динамический модуль сдвига, также он изменяется при циклическом воздействие низкой температуры. Выявлен молекулярный механизм влияния криогенных температур на физические свойства полимерных материалов медицинского назначения.

Литература

  1. Лосев И.П. Химия синтетических полимеров, 1960, 577 с.

     2. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.

     3. Стрепихеев А.А. Основы химии высокомолекулярных соединений, 1976, 440 с.