Вопросам ориентации кристаллических полимеров посвящено много работ, что связано в первую очередь с широким использованием вытяжки кристаллических полимеров в производстве синтетического волокна. Известно, что необходимые физико-механические свойства синтетических волокон получают только после их предварительного вытягивания.[9, С.103]
Исследования ориентации кристаллических областей полиэтиленовых пленок продолжаются уже много лет [58-63, 65, 66]. Холмс с соавторами [58,59] обнаружили ориентацию оси а в продольном направлении при низких коэффициентах вытяжки. Ось b была направлена перпендикулярно поверхности пленки. Более подробные исследования ориентации кристаллических образований в полиэтиленовых рукавных пленках провели Линденмейер и Лустиг [60], которые получили и интерпретировали рентгеновские полюсные фигуры. В последующие годы такие же исследования проводили Деспер [61], Мэддамс и Приди [65], Чой с соавторами [66]. Во всех работах было получено, что ось b ориентирована нормально к поверхности, а оси а и с стремятся расположиться в плоскости пленки. При высокой степени вытяжки и низких коэффициентах раздува оси макро-молекулярных цепей ориентированы в продольном направлении. При высоких коэффициентах раздува оси цепей ориентируются по касательным к окружности.[11, С.203]
Маленькие кристаллиты, имеющие различные ориентации кристаллических плоскостей, дают дифракцию в виде концентрических конусов (рис. 28.6). Эта дифракционная картина, зафиксированная на плоской пленке (рентгенограмма), состоит из сравнительно резких концентрических колец, расположенных на фоне некогерентного рассеяния, и по меньшей мере одного заметного аморфного гало (рис. 28.5 и 28.7). Дифракционные картины аморфного и кристаллического образцов существенно отличаются друг от друга (рис. 28.7). У хорошо закристаллизованного образца имеются две области отражения (рис. 28.6): прямое отражение (0° << < 20 < 90°)—концентрические конусы /, // и ///; и обратное отражение (90° < 26 < 180°)—концентрические конусы IV и V.[5, С.118]
На основании измерения полуширот можно судить об изменении ориентации кристаллических областей полимера. Метод же[3, С.84]
Граница перехода от ориентации аморфной фазы к началу образования и ориентации кристаллических областей зависит от условий вытягивания и, как было показано [98], положение этой границы зависит от методов исследования. По их сообщению, наиболее правильную информацию дают методы дифференциального термического анализа, инфракрасной спектроскопии, акустический способ и измерение диэлектрических потерь. С помощью этих способов было показано, что число подвижных элементов структуры скачкообразно снижается при кратности вытяжки, равной 1,5.[4, С.134]
Кристаллические полимеры можно также подвергать ориентации. Механизм ориентации кристаллических полимеров пока не установлен. Возможно, при этом наблюдается плавление кристаллитов и последующая их рекристаллизация с одновременной ориентацией в направлении растягивающего усилия (рис. 23). Ориентированные кристаллические полимеры приобретают анизотропность, которая возрастает с повышением степени ориентации. В направлении ориентации заметно возрастает механическая прочность, уменьшается эластичность, полимер становится более твердым и менее упругим. Ниже приведены данные, иллюстри-[1, С.55]
Ориентационная вытяжка приводит к увеличению пьезомоду-лей dz\, |^зз|, \dp\ за счет ориентации кристаллических и аморфных областей, приводящей к увеличению поляризованности. При одноосной ориентационной вытяжке возникает анизотропия пьезомодулей: d$\ увеличивается с повышением степени вытяжки, а с/32 уменьшается. Максимальные значения d^\ достигаются при степени вытяжки, равной 5 [169]. Для одноосно-ориенти-рованной пленки значения d?,\ более чем в 3 раза выше, чем для неориентированной пленки с р-структурой кристаллов; абсолютные значения dp и dzz примерно в 2 раза выше, чем для неориентированной пленки с р-структурой. Для двухосно-ориентирован-ной пленки по сравнению с неориентированной пленкой «-структуры значения пьезомодулей d3i и d32 примерно в 2 раза больше, а абсолютные значения dp и d3a в 3 раза больше. Ниже приведены некоторые характеристики одноосно- (h = 9 мм) (I) и двух-OCHO-(/I = 25 мкм) (II) ориентированных пленок из ПВДФ, подвергнутых поляризации по оптимальному режиму [150]:[8, С.185]
Рис. 135. Схема ориентации кристаллических областей при растяжении шейки в поперечном направлении[7, С.454]
Таким образом, в результате ориентации кристаллических полимеров фазовое состояние их не изменяется и изменения строения аналогичны изменениям, возникающим в результате ориентации аморфных полимеров.[9, С.83]
Механизм, приводящий к низкой ориентации кристаллических областей полиэтилена в сформованных из расплава смесовых волокнах, связан с распределением приложенного растягивающего напряжения между фракциями полиэтилена и полистирола, что может быть записано следующим образом:[11, С.167]
Рис. 8.23. Сравнение факторов ориентации кристаллических областей для волокон из изо-тактического полипропилена с высокой и низкой тактичностью. Сплошные линии относятся к низкотактичным волокнам, а пунктир показывает волокна с высокой тактичностью [87][11, С.175]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.