Рефрактограммы низкомолекулярного органического кристалла (а);
аморфного вещества (б); частично закристаллизованного полимера (в)
и аморфного полимера, растянутого на 1000% (г)
На рентгенограммах закристаллизованных полимеров всегда,
наряду с достаточно четкими кольцевыми или иными рефлексами
кристалла, присутствует и широкое аморфное гало, т. е. полимеры
всегда являются частично кристаллическими, в них всегда, даже
если исследуются монокристаллы, имеется значительная часть
аморфной составляющей. <...> В тех случаях, когда отсутствуют данные о химическом строении составного повторяющегося звена полимера, изучение ИКспектра полезно начинать с участков, где расположены полосы поглощения валентных колебаний, например, с 3000... <...> Двулучепреломление
Если полимер подвергнуть вытяжке, он становится способным
к двойному лучепреломлению. <...> Этот метод основан на измерении оптического
замедления (R), которое определяется как
R = (d/λ0)∆n,
(безразмерная величина), где d — толщина полимерного образца,
λ0 — длина волны падающего света, ∆n — двойное лучепреломление. <...> Образец полимера, закрепленный в зажиме для растягивания
с постоянной скоростью, помещают в термостат. <...> Аморфные стеклообразные полимеры чрезвычайно
прозрачны, что затрудняет задачу получения контрастного изображения. <...> Наполненные композиты с полимерной матрицей можно исследовать
в отраженном свете, хотя большое различие механических свойств
низкомодульной матрицы и высокомодульного наполнителя
усложняет подготовку образца. <...> Обычно для этого замороженный полимер разрушают ударом. <...> Полимер растворяют и удаляют, а полученную реплику рассматривают в электронный
микроскоп. <...> Виды и количественные характеристики
надмолекулярной структуры полимерных материалов
При переработке полимеров в пленочные материалы формируется надмолекулярная структура, определяемая химическим
строением и режимом формования пленки. <...> Именно по этой причине свойства аморфных <...>
Физика_и_химия_материалов_и_технологических_процессов_в_полиграфии_и_упаковке_.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова
А.П. Кондратов, А.Ф. Бенда, Н.Н. Божко, А.В. Бочаров,
В.Ф. Садыков, М.А. Дрыга, И.Н. Ермакова, О.И. Андреев
Физика и химия материалов
и технологических процессов
в полиграфии и упаковке
Учебное пособие
для студентов, обучающихся по направлению
150100 — Материаловедение и технологии материалов
(квалификация — бакалавр)
Москва
2012
Стр.1
УДК [621.798+655]-03
ББК 30.61+37.8
Ф 50
Р е ц е н з е н т ы:
В.Ю. Конюхов, доктор технических наук, профессор,
зав. кафедрой физической химии РХТУ им. Д.И. Менделеева;
Е.Б. Баблюк, доктор технических наук, зав. кафедрой инновационных
технологий и управления МГУП имени Ивана Федорова
А в т о р ы:
А.П. Кондратов, А.Ф. Бенда, Н.Н. Божко, А.В. Бочаров,
В.Ф. Садыков, М.А. Дрыга, И.Н. Ермакова, О.И. Андреев
Ф 50 Физика и химия материалов и технологических процессов в полиграфии
и упаковке : учеб. пособие / А.П. Кондратов [и др.] ; Моск.
гос. ун-т печати имени Ивана Федорова. — М. : МГУП имени
Ивана Федорова. — 350 с.
ISBN 978-5-8122-1227-8
В учебном пособии кратко изложены теоретические основы способов исследования
и особенностей нано- и микроструктуры конструкционных и запечатываемых
полимерных материалов. При создании пособия использованы результаты оригинальных
диссертационных и дипломных работ, выполненных в рамках госзадания
Минобрнауки Российской Федерации № 7.1691.11 от 24 ноября 2011 г. «Объемная
модификация наноструктуры полимерных пленок для создания новых полиграфических
материалов на основе термопластов».
Разработаны адаптированные к условиям обучения в Московском государственном
университете лабораторные работы, создающие предпосылки к формированию
у студентов навыков самостоятельных поисковых исследований структуры и
свойств современных упаковочных и полиграфических материалов.
Пособие может представлять интерес для аспирантов, научных и инженернотехнических
работников, преподавателей различных направлений научного материаловедения
вузов, техникумов, специализированных химических лицеев и школ.
УДК [621.798+655]-03
ББК 30.61+37.8
ISBN 978-5-8122-1227-8
© Кондратов А.П. Бенда А.Ф., Н.Н. Божко
Бочаров А.В., Садыков В.Ф., Дрыга М.А.,
Ермакова И.Н., Андреев О.И., 2012
© Московский государственный
университет печати
имени Ивана Федорова, 2012
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.............................................................................................................................6
1. Методы исследования нано- и микроструктуры неметаллических
материалов.......................................................................................................................... 7
2. Виды и количественные характеристики надмолекулярной
структуры полимерных материалов.....................................................................40
3. Наноструктурные конструкционные и запечатываемые
полимерные материалы.............................................................................................75
4. Методические рекомендации по обработке и количественной
оценке результатов лабораторных испытаний ..............................................99
Лабораторная работа № 1
Оценка адгезионных характеристик поверхности изделий
из полимерных материалов с помощью липких лент............................... 108
Лабораторная работа № 2
Прочность пленочных и листовых материалов
с поврежденной поверхностью........................................................................... 121
4. Аппаратура и методика выполнения работ .............................................. 125
5. Порядок выполнения работ.............................................................................. 127
6. Контрольные вопросы......................................................................................... 129
Лабораторная работа № 3
Механические свойства пленочных материалов
с модифицированной структурой ...................................................................... 131
Лабораторная работа № 4
Теплопроводность и тепловое сопротивление полимерных
и композиционных материалов........................................................................... 148
Лабораторная работа № 5
Проницаемость полимерных пленок
для органических жидкостей................................................................................ 159
Лабораторная работа № 6
Термоусадочные явления в ориентированном полиэтилене .............. 173
3
Стр.3
Лабораторная работа № 7
Ползучесть аморфно-кристаллических полимеров
в газовой и жидкой средах..................................................................................... 182
Лабораторная работа № 8
Геометрия деформации листовых полимерных материалов ............... 200
Лабораторная работа № 9
Экспериментальное получение термомеханической кривой
термопластичного полимера................................................................................ 208
Лабораторная работа № 10
Электрический пробой твердых диэлектриков (полимеров)............... 218
Лабораторная работа № 11
Определение диэлектрической проницаемости и тангенса угла
диэлектрических потерь твердых диэлектриков (полимеров)
на низких частотах...................................................................................................... 228
Лабораторная работа № 12
Измерение удельного объемного электрического сопротивления
материалов..................................................................................................................... 251
Лабораторная работа № 13
Изучение физико-механических свойств и методик маркировки
термоусадочных этикеток ...................................................................................... 265
Лабораторная работа № 14
Определение времени релаксации при сжатии фотополимерных
пластин............................................................................................................................. 272
Лабораторная работа № 15
Физико-химическая стойкость синтетических запечатываемых
материалов..................................................................................................................... 280
Лабораторная работа № 16
Определение адгезии печатных красок к пленочным материалам
с модифицированной структурой ...................................................................... 288
Лабораторная работа № 17
Получение светящихся нанокомпозитов внедрением
флуоресцирующих пигментов в пленку полимера
в высокодисперсном ориентированном состоянии................................. 295
4
Стр.4
Лабораторная работа № 18
Изучение свойств штриховых кодов
для применения их в создании элементов защиты
упаковки различных товаров................................................................................ 306
Тестовые задания
по курсу «Физика и химия материалов и покрытий»
(примеры)......................................................................................................................311
Библиографический список.....................................................................................347
5
Стр.5