Kinetics of radiation-oxidative aging of HDPE fibers with simultaneous destruction and macromolecules crosslinking

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

The kinetics of strength reduction of high-density polyethylene fibers upon irradiation of air with X-rays in the range of absorbed dose rates of 0.02–15 Gy/s has been studied. It is shown that the decrease in the strength of irradiated polyethylene fibers occurs up to a certain limiting value, which depends on the dose rate and can be described by the laws of the kinetics of a reversible pseudo-first-order reaction.

The proposed structural-kinetic model of radiation-oxidative aging of fibers takes into account the opposite effect of degradation and cross-linking of passing macromolecules on the strength of an oriented polymer (fiber), the relationship between the kinetics of radiation-oxidative transformations, and structural features of an oriented polymer. The model is in good agreement with the experiment and makes it possible to describe the change in the strength of the oriented polymer during the simultaneous occurrence of the processes of radiation-oxidative degradation and cross-linking of chains.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Dalinkevich

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences; Research Institute of Mechanics, Lomonosov Moscow State University Lomonosov

编辑信件的主要联系方式.
Email: dalinckevich@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow; Moscow

I. Piskakev

Research Institute of Nuclear Physics. D.V. Skobeltsyn, Lomonosov Moscow State University

Email: dalinckevich@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow

L. Fomin

Research Institute of Mechanics, Lomonosov Moscow State University Lomonosov

Email: dalinckevich@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow

T. Nenasheva

A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: tnenasheva@inbox.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Финкель Э.Э., Брагинский Р.П. В сб.: Радиационная химия полимеров. Под ред. В.А. Каргина. М.: Наука. 1973. С. 186–291.
  2. Радиационная химия макромолекул. Под ред. М. Доула, пер. с англ. под ред. Э.Э. Финкеля. М., Атомиздат, 1978. 1978. 325 с.
  3. Пикаев А.К. Современная радиационная химия: Твердое тело и полимеры: Прикладные аспекты. М.: Наука, 1987. С. 181–186.
  4. Иванов В.С. Радиационная химия полимеров. Л.: Химия, 1988. 320 с.
  5. Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. Л.: Химия, 1984. 150 с.
  6. Далинкевич А.А. Успехи в области физико-химии полимеров. М.: Химия, 2004. С. 475–501.
  7. Dalinkevich A.A., Piskarev I.M., Shlyapnikov Yu.A. // Polymer Degradation and Stability. 1993. V. 40. P. 117–119.
  8. Далинкевич А.А., Кирюшкин С.Г., Шемаров Ф.В., Шляпников В.А. // Химия высоких энергий. 1987. T. 21. № 3. C. 219–224.
  9. Далинкевич А.А., Пискарев И.М. // Химия высоких энергий. 1994. Т. 28. № 4. С. 312–317.
  10. Аллаяров С.Р., Ольхов Ю.А., Диксон Д.А. // Химия высоких энергий. 2020.
  11. Аллаяров С.Р., Шаймухаметова И.Ф., Богданова С.А., Белов Г.П., Голодков О.Н., Диксон Д.А. // Химия высоких энергий. 2018. Т. 52. С. 273–282.
  12. Deccer С., Mayo F.R. // J. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed. 1973.V. 11. № 11. P. 2847.
  13. Giberson R.C. // J. Phys.Chem. 1962. V. 66. № 2. P. 463.
  14. Рапопорт Н.Я., Гониашвили А.Ш., Акутин М.С., Миллер В.Б. // Высокомолек. соед. 1977. Т. 19. A. № 10. С. 2211–2216.
  15. Далинкевич A.A., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1993. Т. 35А. № 7. С. 830–837.
  16. Далинкевич А.А., Пискарев И.М., Фомин Л.В., Ненашева Т.А. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 57. № 23. С. 211–217.
  17. Попов А.А., Рапопорт Н.Я., Заиков Г.Е. Окисление ориентированных и напряженных полимеров. М.: Химия. 1987. С. 168—197.
  18. Далинкевич А.А., Дробышев В.И., Пискарев И.М. // Высокомолек. соед. 1995. Т. 37А. № 11. С. 1868–1873.
  19. Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физико-химии полимеров. Л.: Химия, 1990. С. 197–220.
  20. Шляпников Ю.А., Кирюшкин С.Г., Марьин А.П. Антиокислительная стабилизация полимеров. М.: Химия, 1986. 250 с.
  21. Далинкевич A.A., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1997. Т. 39А. № 2. С. 222–230.
  22. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. М.: Химия, 1985. 208 с.
  23. Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977. С. 86–160.
  24. Регель В.Г., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1972. 190 с.
  25. Замиралов В.С., Кирюшкин С.Г., Пискарев И.М., Китина И.Г., Скубин В.К., Харитонова Г.С. // Высокомолек. соед. 1990. Т(А). 32. № 9. С. 1917–1922.
  26. Кирюшкин С.Г., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1981. Т(А). 23. № 3. С. 554–558.
  27. Романцев М.Ф., Ларин В.А. Радиационное окисление органических веществ. М.: Атомиздат, 1972. 157 с.
  28. Эмануль Н.М., Бучаченко А.Л. Химическая физика старения полимеров. М.: Наука. С. 167–199.
  29. Сирота А.Г., Верховец А.П., Утевский Л.Е. // Высокомолек. сооед. 1976. Т. 18 Б. № 9. С. 661–664.
  30. Махлис Ф.А. Радиационная физика и химия полимеров. М.: Атомиздат, 1972. 325 с.
  31. Далинкевич А.А., Пискарев И.М., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1998. Т. 40. А408 8. С. 1294–1303.
  32. Далинкевич А.А., Кирюшкин С.Г., Шляпников Ю.А. // Высокомолек. соед. 1991. Т. 33. Б. № 12. С. 883–893.
  33. Быков Е.В., Быстрицкая Е.В., Карпухин О.Н. // Высокомолек. соед. 1987. Т. 29 A. № 7. С. 1347–1352.
  34. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1974. С. 143–147.
  35. Зубов Ю.А., Тихомиров В.С., Чвалун С.Н., Турецкий А.А., Бакеев Н.Ф. // Высокомолек. соед. 1990. Т. 32. A. № 6. С. 1202–1208.
  36. Зубов Ю.А., Селихова В.И., Тихомиров В.С., Бакеев Н.Ф. // Высокомолек. соед. 1991. Т. 33 A. № 9. С. 687–693.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Variation of relative tensile strength of stabilized HDPE fibers as a result of their radiation oxidation in air at different dose rates P of X-rays. T = 295 K. P = 0.02 (1), 0.05 (2), 0.16 (3), 0.3 (4), 2 (5), 5 (6), 10 (7), and 15 GR/s (8). The dashed lines show the values of the ratio σ∞(P)/σ0, which characterizes the limiting reduction of filament strength at a given value of dose rate.

下载 (168KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Dependence of the inhibition dose θτ on the X-ray dose rate during radiation oxidation of inhibited HDPE fibers.

下载 (78KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Structural scheme of radiation-oxidative aging of oriented amorphous-crystalline polymer under simultaneous degradation and cross-linking of passing macromolecules.

下载 (171KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependence of the logarithm of relative strength on the absorbed dose during radiation oxidation of HDPE fibers. The values of σ∞ for each dose rate correspond to the data of Fig. 1. The values of dose rates are the same as in Fig. 1.

下载 (149KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Dependence of the radiation yield of strength reduction Gσ of polyethylene fibers (HDPE) on the X-ray dose rate.

下载 (89KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024