Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
Результаты испытаний вносят в табл. 8.2.
На основании полученных данных строят на одном графике зависимости IgE от Ig/ для всех температур. В результате получают ряд кривых, каждая из которых соответствует определенной температуре испытания. Затем выбирают температуру приведения T0. В данном случае за T0 принимают 2O0C Далее при помощи кальки, карандаша и линейки последовательно
Рис. 8.4. График для определения коэффициентов С\ и C-, в уравнении ВЛФ
чН)Іідаг]
сдвигают каждую кривую строго параллельно оси времени Ig/ до совмещения с кривой, снятой при Tц. В результате сдвига образуется единая кривая. При этом по шкале Ig/ замеряют величину сдвига AIg/ каждой кривой. После вычерчивания вновь полученной кривой сдвигают следующую близлежащую кривую. Аналогично сдвигают все кривые, полученные при различных температурах. В результате получают единую кривую релаксации напряжения при T0 в течение довольно длительного времени — на несколько порядков большего времени эксперимента. Величина сдвига каждой кривой равна фактору сдвига (Д Ig / = Ig ат). При сдвиге вправо Ig а7 имеет знак « + », а при сдвиге влево Ig а-1 имеет знак «—».
Результаты измерений вносят в табл. 8.3.
На основании полученных данных строят обобщенную кривую релаксации напряжения в координатах Ig ат— (T—T0).
Для определения коэффициентов уравнения ВЛФ (8.5) строят график зависимости (T—T0)/\gaT от (T—T0) (рис. 8.4), Тангенс угла наклона а полученной на графике прямой равен 1/Ci1 а отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат Л, равен C2ICx. Найденные коэффициенты Cx и C2 подставляют в уравнение (8.5) и получают уравнение ВЛФ, описывающее обобщенную кривую релаксации напряжения.
Задание. Сопоставить значения модуля упругости при различных температурах и продолжительности испытания и объяснить наблюдаемые различия.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие показатели характеризуют механические свойства полимеров?
2. Какие показатели характеризуют деформационные свойства полимеров?
3. Назовите составляющие общей деформации полимеров.
4. Какие процессы протекают в полимере при растяжении?
5. В чем различие упругой и высокоэластической деформации?
6. Какие факторы определяют скорость перестройки структуры полимеров при деформации?
7. Что характеризует модуль упругости полимера и как он определяется?
Т. °С
Г-Го. °С
Wg /-Ig ат [с]
8. Как влияет температура и скорость деформирования на деформационные свойства полимеров?
9. Охарактеризуйте релаксационные свойства полимеров.
10. Что характеризуют температуры стеклования и хрупкости полимеров и какими методами они определяются?
И. В чем заключается сущность принципа температурно-вре-менной суперпозиции?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Тагер А. А. Физикохимия полимеров. 3-е изд., перераб. и доп. M.: Химия, і 978. С. 128—156, 180—207.
Бартенев Г. M., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров. M.: Высшая школа, 1983. С. 124—145.
Кулезнев В. H., Шершнев В. А. Химия и физика полимеров. M.: Высшая школа, 1988. С. 117—141.
ГЛABА 9
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
По электрическим свойствам полимеры можно разделить на диэлектрики, полупроводники и электропроводящие материалы. К диэлектрикам относится большинство как полярных, так и неполярных полимеров. Полярные диэлектрики содержат электрические диполи, способные к переориентации во внешнем электрическом поле. К полупроводникам относятся полимеры с системой сопряженных связей и полимерные комплексы с переносом заряда. Электропроводящие материалы представляют собой диэлектрики с введенными в них тонкодисперсными электропроводящими наполнителями (например, техническим углеродом, графитом, порошкообразными металлами).
Поведение полимеров в электрическом поле определяется такими характеристиками, как диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери, электропроводность (или удельное объемное и удельное поверхностное электрическое сопротивле-
ниє), электрическая прочность. Электрические свойства определяют также проявление у полярных полимеров электретного эффекта и т е і > м о д е п о л я р и з а ц и и.
Электрические свойства полимеров зависят от химического строения и физического состояния полимеров, от условий их испытаний и эксплуатации, в частности от амплитуды напряженности внешнего поля, температуры, влажности среды, конструкции электродов и геометрических размеров испытуемого образца. Испытания электрических свойств полимеров проводят не только для оценки их эксплуатационных качеств, но и для исследования химического строения и структуры полимеров.
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПОЛИМЕРОВ
В отсутствие внешнего электрического поля дипольные моменты молекул диэлектрика равны нулю (неполярный диэлектрик) или распределены в пространстве хаотически (полярный диэлектрик). В этом случае суммарный электрический момент диэлектрика равен нулю.
При наложении внешнего электрического поля происходит поляризация диэлектрика. При этом у неполярного диэлектрика происходит смещение электронов (электронная поляризация) и атомных ядер (атомная поляризация), а у полярного диэлектрика возникает дополнительная.поляризация, вызванная ориентацией постоянных диполей по направлению электрического поля. Вследствие поляризации результирующий электрический момент диэлектрика становится отличным от нуля. Электрический момент единицы объема диэлектрика, равный геометрической сумме электрических моментов всех молекул, находящихся в этом объеме, называется вектором поляризации диэлектрика Р. У большинства диэлектриков в случае сравнительно слабых полей вектор поляризации связан с напряженностью поля E в той же точке соотношением
