химический каталог




Методы исследования структуры и свойств полимеров

Автор И.Ю.Аверко-Антонович, Р.Т.Бикмуллин

латометр, заполняют последний рабочей жидкостью, помешают в рабочую камеру криостата и выдерживают 30 мин при температуре, превышающей температуру

кристаллизации исследуемого вещества, для полного разрушения

кристаллических структур [1]. Затем настраивают контактный

термометр на требуемую температуру и включают криостат.

Одновременно помещают в рабочую камеру контрольный

дилатометр, заполненный рабочей жидкостью, но без образца

полимера. После достижения заданной температуры отмечают по

шкале начальные уровни в обоих дилатометрах. Выполняют 3-4 серии

измерений при различных температурах, а затем рассчитывают

изменение (в %) относительного объема для всех точек по формуле

AV Kd2pAh

= — 100,

V 4m[l-p(Tam-T0^]

где d - диаметр капилляра, мм; р - плотность образца при комнатной температуре Г™»,- Ah - изменение высоты столба жидкости в капилляре, мм; т - масса образца, г; р - температурный коэффициент объемного расширения.

Графическая зависимость удельного объема от температуры (рис.13.1) позволяет определить свободный объем 1 г вещества, под которым понимают пустые пространства между макромолекулами, т.е. неплотности или "дырки" молекулярных размеров, связанные с нерегулярностью упаковки молекул. Прямая АБ соответствует изменению удельного объема жидкости при понижении температуры. В точке Б происходит фазовое превращение - образуется кристаллическая фаза, объем изменяется скачкообразно до точки В (объем кристалла). С дальнейшим охлаждением объем изменяется по прямой ВГ. Можно предположить, что с приближением к температуре абсолют-347Рис. 13.1. Зависимость удельного объема полимера от температуры

ного нуля свободный объем становится равным нулю, т.е. весь объем тела занят. Поэтому значение занятого объема получают экстраполяцией прямой ВГ к оси ординат.

При любой температуре, отличной от абсолютного нуля, свободный объем Vf равен разности удельного объема вещества при данной температуре и его объема при абсолютном нуле V„:

При быстром охлаждении полимера ниже Т»рга его можно получить в переохлажденном состоянии. При дальнейшем охлаждении он твердеет без образования кристаллической решетки, т.е. застекло-вывается; объем при этом изменяется постепенно (кривая АЕ). Точка пересечения прямых АБ и ДЕ отвечает температуре стеклования, которая всегда ниже температуры кристаллизации.

Можно также получить дилатометрическую кривую в виде временной зависимости AVIV(рис.13.2), где 1 - индукционный период образования центров кристаллизации; 2 - период собственно кристаллизации; 3 - послекристаллизациовный период (упорядочение структуры). Анализ кривой позволяет определить основные характеристики: максимальную скорость кристаллизации находят по тангенсу угла наклона а касательной в точке перегиба кривой; время достижения348максимальной степени кристаллизации - по абсциссе, отвечающей точке перегиба; глубина кристаллизации характеризуется удвоенным значением относительного изменения объема образца к моменту достижения максимальной скорости кристаллизации.

Кроме того, весьма наглядна кривая зависимости скорости кристаллизации от температуры (рис. 13.3). Например, из такой кривой для натурального каучука можно сделать вывод, что при температуре выше 5 °С скорость кристаллизации равна нулю; ее принимают за равновесную температуру кристаллизации НК. Скорость кристаллизации максимальна при минус 25 "С; при этой температуре в течение нескольких часов закристаллизовывается около половины всего количества каучука При температуре ниже -50 °С НК практически не кристаллизуется [2].

_ _ I

Ч |о,5ДУ П

Га N. — ш

т

Рис. 13.2. Дилатометрическая кривая в зависимости от времени

К недостаткам объемной дилатометрии, ограничивающим области ее применения, относятся трудоемкость расчетов объема образца, невозможность значительного изменения скорости нагрева (обычно от 0,2 до 10 град/мин).

Современным методом определения свободного объема в полимерах является метод аннигиляции позитронов, применение которого основано на изменениях в механизме образования позитрония в элементах свободного объема. Позитроний сначала образуется в де-локализованном состоянии и затем локализуется элементами свободного объема. Оказывается, что при малых размерах неоднородностей349в материале атом позитрония локализуется в дефектах (элементах свободного объема) разупорядоченных областей, а позитроны - в дефектах кристаллитов. На основании рассмотрения кинетики захвата позитрония получена [3] в аналитическом виде зависимость между количеством дефектов, их размерами и характеристиками временного распределения аннигилхционного излучения позитронов. Этим методом удается получить данные непосредственного распределения элементов свободного объема по размерам, обнаружить возникновение зародышей кристаллической фазы этилена, в том числе, в этилен-пропиленовых каучуках.

13.2. Измерение плотности полимеров

Понятие о свободном объеме вещества связано с понятием плотности упаковки его молеку

страница 127
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

Скачать книгу "Методы исследования структуры и свойств полимеров" (11.2Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
вратарские перчатки купить почтой
часы ориент титановые
сколько стоит место на концерт филиппа киркорова
33600-201

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)