химический каталог




Физика полимеров

Автор Г.М.Бартенев, С.Я.Френкель

электрических полях дипольную поляризацию принято характеризовать комплексной диэлектрической проницаемостью

е = е' + ie". (Х.2)

Действительная часть е = С/Со определяется электрическим током, обусловленным дипольной поляризацией и опережающим по фазе на я/2 вектор напряженности приложенного электрического переменного поля (С—емкость конденсатора с диэлектриком; С0 — емкость того же конденсатора, между обкладками которого вакуум).

Мнимая часть е" определяется током в фазе с полем и характеризует поглощенную полимером энергию электрического поля (диэлектрические потери). Сила тока подчиняется уравнению:

/ = /0 ехр [i {Ы - б)], (Х.З)

где 6 — угол сдвига фаз или угол диэлектрических потерь.

Диэлектрические потери характеризуют тангенсом угла потерь:

tg 6 = e'Ve'. (X. 4)

Таким образом, гг и tg 6 являются основными параметрами, характеризующими поведение полимеров в переменных электрических полях. Они зависят от частоты v приложенного поля и температуры Т, и характеризуются спектром времен релаксации (дискретным или непрерывным).

Зависимости tg б от Т при v = const или от v при Т = const

называют спектрами диэлектрических потерь. Максимумы на

этих зависимостях отвечают релаксационным переходам с временами релаксации п (i= 1, 2, п). Максимумы, как и в

случае механических потерь, наблюдаются при условии

2:TVT. = С.. (X. 5)

причем согласно теории диэлектрических диполей потерь Де-бая (см. [158]) для простых жидкостей С( « 1. Для полимеров d ж I — 10.

Х.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В ПОЛИМЕРАХ

Рассмотрим последовательно данные об электрической релаксации в растворах полимеров, аморфных и кристаллических полимерах.

X. 2.1. Полимеры в растворе

Схема частотной зависимости е' и е" раствора полимера в области ct-процесса релаксации приведена на рис. X. 1. С увеличением частоты е' изменяется от ео до все, при этом г" про и ер раствора при v

ходит через максимум. Во всей приведенной области диэлектрическая проницаемость растворителя 8р (кривая 3) не зависит от частоты. Разница между прямыми 3 и 4 указывает на различие между е

зависит от концентрации полимера.

Поляризация в растворе полимеров протекает по нескольким механизмам. Главные из них: ориентация диполей и миграция зарядов; последний характерен для полиэлектролитов. Дипольный момент всей макромолекулы складывается из диполей отдельных звеньев по правилу сложения векторов.

В цепях гомополимеров имеется три типа диполей:

диполи в главной цепи, направленные перпендикулярно или под иным углом к оси цепи;

диполи в гибких боковых ответвлениях (группах);

диполи в главной цепи, направленные вдоль цепи.

Полиоксиды [(СН2)д;0]/г являются примером распространенного случая полимеров с перпендикулярными диполями. Полимеры с параллельными диполями относительно редки. Теория поляризации в растворах была построена Онзагером, Фрелихом и др. [158].

Поляризационная кривая 1 (рис. X. 1) описывается уравнением

1 - 1(0 ? (0 ехр (— Ш) dt,

где 4/(0—временная корреляционная функция, описывающая релаксацию электрического момента полимера, если внешнее электрическое поле выключено.

Штокмайер [159], исходя из теории деформации макромолекул Рауза — Зимма, сформулировал общие принципы диэлектрической релаксации растворов полимеров.

X. 2.2. Аморфные полимеры

Диэлектрическая проницаемость в твердых полимерах связана с ориентацией диполей в электрическом поле. Но поскольку молекулярная подвижность в них по сравнению с растворами

239

полимеров сильно замедлена, в спектре времен релаксации преобладают большие времена. Хотя в экспериментальных исследованиях диэлектрической релаксации частотный диапазон широк (10~4—1010 Гц), исследование температурной зависимости при v = const предпочтительнее, так как оно при изменении температуры от гелевых до Тст охватывает гораздо более широкий интервал времен релаксации (рис. X. 2).

По терминологии Михайлова [157] в полимерах возможны два вида релаксации: дипольно-групповая и дипольно-сегмен-тальная. Первый из э

страница 122
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224

Скачать книгу "Физика полимеров" (3.14Mb)


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

 

 

Реклама
спортивные манишки для детей
холодильник индезит неисправности не морозит холодильная камера
распродажа плитки в ванную
vrte 1.5 схема подключения

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)