МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Исследование ориентации в полимерах

Одним из параметров, характеризующих структуру полиме­ров, является степень ориентации кристаллитов или полимерных це­пей. В случае одноосной ориентации кристаллитов полимера при про­извольных поворотах вокруг оси, а также в случае, когда все макро­молекулы в образце при деформации располагаются параллельно друг другу, возникает аксиальная текстура рентгенограммы; причем ось вращения кристаллов или направление цепей совпадают с осью тек­стуры. Аксиальная текстура встречается у большинства природных и синтетических волокон и у многих пленок после одноосной деформа­ции. Рентгенограмма такого полимера аналогична рентгенограмме вращения, различие заключается в том, что при получении текстур - рентгенограммы нет необходимости вращать образец.

По расстоянию между слоевыми линиями вычисляется период по оси текстуры. Поскольку по оси текстуры обычно ориентирована ось макромолекулы, то, зная величину периода, можно найти длину звена макромолекулы, а по нему - конфигурацию макромолекулы.

При ориентации в полимере возможно также упорядоченное расположение отдельных плоскостей кристаллитов. Ориентацию та­кого типа называют аксиально-плоскостной или двойной; она наблюдается в полимерных пленках и образцах, подвергнутых двухосному растяжению.

Таким образом, об ориентации полимерного образца можно судить по его рентгенограмме, снятой на плоскую кассету. При этом на рентгенограмме изотропного образца, в котором отсутствует ори­ентация, получаются сплошные кольца. Если образец ориентирован, то его устанавливают так, чтобы ось ориентации была перпендику­лярна падающему рентгеновскому лучу. На плоской фотопленке, рас­положенной за ориентированным образцом, вместо колец появляются дуги, а в случае сильной ориентации - пятна. Более полное представ­ление о характере текстуры можно получить, если на плоскую фото­пленку снять еще одну рентгенограмму ориентированного образца, расположив его так, чтобы предполагаемая главная ось ориентации совпадала с направлением пучка рентгеновских лучей. При этом сплошные кольца на рентгенограмме ориентированного образца гово­рят об одноосной ориентации; если вместо сплошных колец получа­ются дуги, то образец имеет аксиально-плоскостную текстуру [27]. Данные рентгеновского рассеяния под малыми углами (МУРР) позво­ляют получать дополнительные сведения о характере перехода от ис­ходной сферолитной структуры полимера к ориентированной фиб­риллярной.

Ориентация структурных элементов полимеров при их дефор­мации приводит к возникновению явления инфракрасного дихроизма (двойного лучепреломления), количественно характеризуемого отно­шением оптических плотностей полосы поглощения, измеренных при поляризации излучения вдоль и поперек выбранного направления в кристалле. Поскольку поглощение в ИК-области связано с колеба­ниями химических связей, измерение двойного лучепреломления яв­ляется тонким способом экспериментального исследования ориента­ции химических связей в полимерной молекуле относительно направ­ления вытяжки [28].

Если деформация захватывает различные уровни структурной организации кристаллического полимера, то, кроме поворотов и сме­щений упорядоченных структурных образований, происходит ориен­тация молекулярных цепей, не входящих в кристаллические области. Ее можно исследовать методами двойного лучепреломления в види­мом или ИК-диапазоне или по широкоугловой дифракции рентгенов­ских лучей. Оба метода дают эквивалентную информацию.

Растяжение кристаллических полимеров приводит к уменьше­нию частот вращения помещаемого в них парамагнитного зонда [19]. Значение параметра е, характеризующего анизотропию вращательной диффузии радикала, возрастает при деформации. Уменьшение моле­кулярной подвижности и возрастание анизотропии вращения зонда связано с образованием упорядоченных структур в процессе рекри­сталлизации кристаллических полимеров при растяжении.

Высокоупорядоченные структуры, например ориентированные жидкие кристаллы, вызывают ориентацию введенных в них радика­лов; при этом наблюдается изменение положения линий СТС в спек­тре ЭПР. В ориентированных полимерах - полиэтилене, полипропиле­не, натуральном каучуке - этот эффект не наблюдается. Хотя анизо­тропия вращения возрастает, однако влияние ориентации полимера не настолько велико, чтобы привести к ориентации радикала. Растяже­ние некристаллизующихся каучуков до 500-600 % не приводит к из­менению частот и анизотропии вращения парамагнитного зонда. Ори­ентация сказывается на молекулярной подвижности эластомеров, если она вызывает процесс кристаллизации.

Изменение параметров вращательной диффузии радикала- зонда в зависимости от степени растяжения открывает широкие воз­можности для использования метода ЭПР при исследовании ориенти­рованных структур, в первую очередь волокон.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Определение растворимости серы в эластомерах

Чаще всего пользуются оптическими или радиоизотопными методами. Оптические методы предполагают исследование тонких плёнок, приготовленных из композиции. В образцах, которые обяза­тельно должны быть прозрачными, оценивается число частиц серы, однако этот метод …

Безроторные реометры

В безроторных реометрах поведение резиновой смеси в про­цессе вулканизации оценивается в колеблющейся полуформе. Крутя­щий момент, передаваемый через образец, измеряют датчиками в дру­гой полуформе, а непосредственное использование нагретых полу­форм сокращает продолжительность …

Исследование вулканизатов

Деструктивные процессы в вулканизационных сетках, проте­кающие при термоокислительном воздействии в поле механических нагрузок, обусловливают необратимую статическую и динамическую ползучесть (крип). Для эластомерных систем предлагается [36] новый метод ТМА, основанный на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.