ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние различных факторов на диэлектрические потери и проницаемость полимеров из "Электрические свойства полимеров Издание 3" Как следует из формулы (109), все изменения в структуре полимера, приводящие к изменению плотности, влияют на значение диэлектрической проиицаемостп. У политетрафторэтилена, сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом и полистирола диэлектрическая проницаемость с повышением температуры уменьшается (рис. 33). Это находится в соответствии с уменьшением плотности полимера при нагревании. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости и неполярных полимеров с е == 2 2,5 примерно равен удвоенному коэффициенту линейного расширения. Изломы на температурных зависимостях диэлектрической проницаемости связаны с изменением коэффициента расширения в области структурных пе-ре.ходов. [c.82] Следует отметить, что тщательная очистка неполярного полимера от примесей катализатора в некоторых случаях (например, для поли-4-метилпентена-1) необходима в связи с тем, что остатки катализатора могут сорбировать влагу из воздуха. [c.83] Неполярные полимеры благодаря низким значениям тангенса угла диэлектрических потерь находят широкое применение в качестве высокочастотных диэлектриков. [c.84] У иолярпых полимеров диэлектрическая проницаемость определяется не только электронной, ио также резонансной и ди-польной ориептациоипон поляризациями. Время установления резонансной поляризации не зависит от температуры и лежит в пределах 10 — 10 с. Время установления дипольной ориентационной поляризации изменяется в зависимости от температуры на много порядков. Поэтому диэлектрическая проницаемость полярных полимеров уменьшается с частотой и сложным образом зависит от температуры. [c.84] Как видно из рис. 36, зависимость Ig/макс от l/r для ряда полимеров при Т Тс меняет наклон в достаточно узком интер вале температур, причем при достаточно высоких температурах наклон указанных кривых, относящихся к дипольно-сегмен-тальной релаксации, близок к наклону соответствующих кривых, полученных для дипольно-групповой релаксации. [c.86] Это уравнение может быть получено также из теории свободного объема [70]. Температура То в уравнении (111) обычно на несколько десятков градусов ниже температуры стеклования. [c.86] Различие в значениях энергии активации релаксационных процессов приводит к тому, что при повышении частоты электрического поля температура максимума дипольно-сегментальных потерь увеличивается значительно меньше, чем температура максимума дипольно-групповых потерь. Чем выше частота электрического поля, тем меньше разница между температурами магссимумов различных релаксационных процессов, и при достаточно высокой частоте на температурной зависимости е (или tg6) наблюдается лишь одна область максимума. Таким образом, для наилучшего разрешения всего релаксационного спектра полимера, т. е. для раздельного наблюдения всех релаксационных процессов необходимо определять температурную зависимость е при низких частотах. [c.86] Влияние давления. В данном разделе рассматривается изменение диэлектрических свойств под воздействием давления,приложенного к образцу в условиях, когда образец не может растекаться. Следовательно, ориентация макромолекул должна быть незначительной. [c.88] В настоящее время изучено влияние давления на дипольную ориентационную поляризацию большого числа аморфных полимеров и некоторых частично кристаллических полимеров. На рис. 37 в качестве примера приведены зависимости 1 /макс от обратной абсолютной температуры для поливинилхлорида. Из рис. 37 видно, что при постоянной температуре увеличение давления приводит к смещению максимумов дипольно-сегментальных и дипольно-групповых потерь к более низким частотам, а при измерениях на постоянной частоте — к более высоким температурам. Таким образом, если при повышении температуры время релаксации уменьшается, то повышение давления вызывает увеличение времени релаксации. [c.88] Из-за большего сдвига /макс дипольно-сегментальных потерь при приложении давления по сравнению со сдвигом /макс дипольно-групповых потерь слияние этих процессов в один будет происходить при тем более высокой температуре, чем выше давление. Поэтому в области температур, где при давлении 0,1 МПа наблюдается совмещенный процесс, при большем давлении можно наблюдать эти процессы раздельно [71]. [c.89] Своеобразно влияние давления на тангенс угла диэлектрических потерь, обусловленных электрической проводимостью материала. В случае ионной проводимости у, е и tg б уменьшаются при увеличеппи давления, в случае электронной проводимости увеличение давления ириводит к росту у, г и tg б [72]. [c.90] Влияние кристаллизации. В кристаллических полимерах молекулярное тепловое движение более сложно, чем в аморфных полимерах. Если степень кристалличности полимера меньше 50—70 7о, то у такого полимера могут наблюдаться области максимумов tg б, которые характерны для аморфного полимера. Кроме того, в кристаллизующихся полимерах возможны области максимумов tg б, связанные с плавлением полимера, переходами из одной кристаллической модификации в другую, локальным движением макромолекул в кристаллических областях, молекулярным движением участков макроцеией, образующих складки па поверхности кристаллитов. Отнесение наблюдающихся максимумов диэлектрических потерь к определенному виду молекулярного движения в случае кристаллических полимеров — еще более сложная задача, чем в случае аморфных полимеров. [c.90] Очень существенной для определения механизмов молекулярного движения, ответственных за области максимумов диэлектрических потерь, является зависимость диэлектрических потерь в области максимума от степени кристалличности. Те области максимумов диэлектрических потерь, интенсивность которых уменьшается при увеличении степени кристалличности, относят к молекулярному движению в аморфных областях частично кристаллического полимера. [c.90] Степень кристалличности существенно зависит от способа получения образца. Образцы с максимальной степенью кристалличности получают из раствора при медленном испарении растворителя. Образцы с минимальной степенью кристалличности получают быстрым охлаждением расплава. На рис. 39 представлено влияние способа приготовления образцов на тангенс угла диэлектрических потерь полиэфиров. В некоторых случаях нельзя получить образцы с разной степенью кристалличности, варьируя способы приготовлепия образца. В этих случаях дополнительную информацию дает сопоставление диэлектрической релаксации в расплаве с диэлектрической релаксацией ниже 7 пл. У ио-лиоксиметилена, полиэтиленоксида и пайлона 6—10 [74] при переходе через температуру плавления наблюдали скачкообразное возрастание п е , — для релаксационных процессов в диапазоне частот 10 —10 ° Гц. Это указывало, что этп процессы обусловлены молекулярным движением в аморфных областях. [c.90] В области дипольно-групповых потерь X при увеличении степени кристалличности не изменяется и уменьшение лишь уменьшением числа диполей, участвующих в данном релаксационном процессе. В области дипольно-сегментальных [ю-терь при увеличении степени кристалличности резко уменьшается X, т. е. в данном случае уменьшение при увеличении степени кристалличности вызвано как уменьшением числа диполей, участвующих в данном релаксационном процессе, так и уменьшением вследствие расширения области максимума. [c.92] Вернуться к основной статье