измерении оптического замедления (R), которое определяется как

н # = да0)Дл (35.12)

Образец вытянут осей у и z

(безразмерная величина), d — толщина полимерного образца, Ло — длина волны падающего света, An — двойное лучепреломление.

где VA и VB — объемные доли компонентов А и В соответственно; fA и fB — функции ориентации компонентов А и В соответственно.

При температуре стеклования двойное лучепреломление, возникающее при деформации или ориентации аморфной фазы частично кристаллического полимера, пропадает.

Для проведения корреляции между молекулярной ориентацией и данными двойного лучепреломления необходимо понять причину появления молекулярной анизотропии.

Обзорная литература: 309, 369, 466, 912, 929, 971, 1138, 1139, 1258 1260 1387.

Периодическая литература: 2007, 2032, 2365, 2366, 2782, 2847, 2914 3043 3453, 3610, 3618, 3828, 3928, 3938, 3939, 4032, 4049, 4098, 4227, 4366, 4373 4868' 4919, 5114, 5330, 5511, 5522, 5598, 5600, 5806, 5827, 5830, 5949, 5985, 6174 6539 6542, 6608, 6712, 6757, 6950.

35.4. ИЗМЕРЕНИЯ ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ

Двойное лучепреломление характеризуют с помощью следующих четырех основных методов: трансмиссионного и компенсаторного методов, метода, основанного на использовании интерференционного микроскопа, и рефрактометрического метода.

С пропусканием (7") оптическое замедление (/?) связано следующей зависимостью: .

Т = ///„ = sinJ (лД), (35.13)

где Уо —интенсивность падающего света, / — интенсивность света, прошедшего через полимерный образец. Из уравнений (35.12) и (35.13) двойное лучепреломление находят как

An = X0/ndarcsm{-/iJr0~) (35.14)

Однолучевой спектрофотометр (рис. 35.3) имеет следующие основные части:

1. Источник света, в качестве которого используют ртутно-ксе-ноновую лампу. Начальный пучок проходит через конденсорную линзу, затем через монохроматор (дифракционная решетка или

208

Глава 35

Измерения анизотропии полимеров

209

кварцевая призма), после чего поляризуется ультрафиолетовым поляризатором. Чтобы исключить паразитный свет, пучок пропускают через булавочное отверстие.

2. Образец полимера, закрепленный в зажиме для растягивания с постоянной скоростью, помещают в термостат.

3. Свет, который прошел через исследуемый образец, направляется в анализатор (второй поляризатор), причем конечная интенсивность пропускания определяется с помощью фотоумножителя Сигнал фотоумножителя поступает в усилитель, а затем на самописец. Электрические векторы поляризатора и анализатора направлены под углом 45° к оси г и под углом 90° друг к другу (разд. 10.3.1).

С помощью этого метода оценивают изменения двойного лучепреломления при вытяжке полимера и релаксацию двойного лучепреломления, например релаксацию при небольших временах.

Обзорная литература: 1260, 1387.

Периодическая литература: 3326, 4121, 5830, 6174, 6547, 7093.

35.4.2. Измерения двойного лучепреломления методом компенсации

Этот метод, как и предыдущий, основан на измерении оптического замедления (R), определяемого уравнением (35.12). Измерительное устройство имеет следующие части (рис. 35.4):

Глаз

световой пучок поляризуется ультрафиолетовым поляризатором. Для исключения паразитного света пучок пропускается через булавочное отверстие.

2. Образец полимера, закрепленный в зажиме для растягивания с постоянной скоростью, помещают в термостат.

3. Компенсатор Бабине (рис. 35.5), через который свет проходит после пропускания полимерным образцом. Такой компенсатор состоит из двух обычно кварцевых клиньев и анализатора (второй поляризатор). Оптическая ось одного из клиньев перпендикулярна

1. Источник света, в качестве которого используют ртутно-ксе-ноновую лампу. После прохождения через конденсорную линзу и монохроматор (дифракционная решетка или кварцевая призма)

оси другого клина, причем обе оптические оси направлены под прямым углом к пучку (ось *). При установке клиньев в первоначальный пучок (фазовый угол 6 = 0) никакого замедления не наводится. Однако когда свет, пропущенный полимерным образцом (который индуцирует фазовый сдвиг +6), проходит через такие клинья, то становится возможным, меняя положение клиньев, индуцирование компенсирующего фазового сдвига (—б), который наблюдателю будет представляться в виде пальца или темной линии при наблюдении вдоль оси х. При наличии калибровочной шкалы можно измерить запаздывание регулированием толщины пары клиньев. Это устройство заменяет собой фотоумножитель, усилитель и самописец, использующиеся в однолучевом спектрофотометре, показанном на рис. 35.3.

Обзорная литература: 575, 1260, 1353, 1387. Периодическая литература: 3266.

35.5. ДИХРОИЗМ

Дихроизмом называется оптическое явление, в котором полимерный образец проявляет разное поглощение плоскополяризованного света в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

210

Измерения анизотропии полимеров

211

Дихроичное отношение — это отношение поглощений образца, измеренных в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Одноосно ориентированный