МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Изучение деформации и течения полимеров

Экспериментальными доказательствами анизотропии дефор­мирования полимеров являются двойное лучепреломление и расщеп­ление линии ЯМР. Показано [32], что фундаментальная модель для высокополимеров - идеальная гауссова цепь - не дает расщепления линий в спектре ЯМР, а вызывает только уширение линии при дефор­мации полимера, что создает предпосылки для выдвижения усовер­шенствованных моделей. Разработано аналитическое выражение для второго момента формы линии ЯМР в зависимости от степени растя­жения образца.

Трехмерную ЯМР-спектроскопию используют для исследова­ния промышленных шин, а также наполненных эластомеров и их двойных и тройных смесей [33]. Для образцов сантиметрового разме­ра с временем спин-решеточной релаксации Ti в интервале 200-50 мс и спин-спиновой релаксации Т2 0,5-2 мс получение изображения за­нимает несколько минут. При этом достигается пространственное разрешение 0,5-1 мм, достаточное для обнаружения морфологических дефектов. В образцах меньшего размера за несколько часов можно получить разрешение менее 100 нм, определить ориентацию корда и другие детали структуры.

Методом ЯМР с импульсным градиентом спинового эха и ме­тодом рео-ЯМР [34] исследованы свойства полуразбавленных раство­ров высокомолекулярного полистирола в циклогексане вблизи точки расслоения. Измеренная зависимость самодиффузии полимера от тем­пературы может быть смоделирована с использованием уравнения Вильямса-Ланделла-Ферри как процесс стеклования. Показана обрат­ная зависимость самодиффузии от квадрата молекулярной массы по­лимера. С помощью метода рео-ЯМР измерены профили скорости для растворов полистирола при сдвиге в цилиндрической ячейке, согла­сующиеся с сильным сдвиговым утончением линий в спектре.