ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Статическая электризация и проводимость из "Свойства и химическое строение полимеров" Коэн [9] вывел общее правило если два вещества заряжаются вследствие тесного контакта друг с другом, то вещество с наиболь-гней диэлектрической проницаемостью получит положительный заряд, т. е. будет действовать как донор электронов. Данные рис. ХП.З показывают, что это правило выполняется в широких пределах последовательность расположения материалов в трибоэлектрическом ряду оказывается точно такой, как и в ряду по величине их диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость гидрофильных полимеров сильно зависит от содержания влаги в связи с большим влиянием высокой диэлектрической проницаемости воды. Отсюда ясно, что эти полимеры (например, шерсть) являются антистатиками во влажной среде, но способны накапливать статический заряд в очень сухом состоянии. Наибольшие наблюдаемые в эксперименте заряды (500 ЭЛ,- ст ед/см ) возникают тем не менее из-за переноса относительно небольшого числа заряженных частиц может оказаться достаточным перенос одного электрона на каждые 10 площади, занимаемой сотнями атомов. [c.220] Более важно то, что сама электризация обусловлена скоростью исчезновения заряда. Шашуа [16] показал, что для данной функциональной группы заряд исчезает наиболее быстро, если эта группа играет роль заместителя в боковой цепи, а не в цени главных валентностей макромолекулы. Способность полимера избирать заряд, вероятно, связана со способностью присоединения ионов к его поверхности. Отсюда ясно, как небольшое количество добавки или включений может изменить способность к избирательности заряда данного вещества (степень диссоциации ионных включений). [c.220] Электрическое сопротивление большинства полимеров крайне высоко, а проводимость, вероятно, обусловлена присутствием ионных включений, подвижность которых ограничена высокой вязкостью среды. Проводимость, а также энергия активации процесса проводимости практически не зависят от степени кристалличности полимера. При использовании полимеров в качестве изоляционных материалов важными оказываются поверхностное и объемное удельные сопротивления. [c.220] Наличие влаги существенно повышает проводимость полимеров. [c.220] Диэлектрическая прочность в сильной степени зависит от формы образца, и этот фактор зачастую оказывается намного важнее, чем изменение структуры молекул. [c.221] Между электрической и механической прочностью весьма много обпцего. Это связано с тем обстоятельством, что при электрическом пробое происходит физическая деструкция. В пределах одного температурного диапазона как модуль упругости, так и диэлектрическая прочность существенно уменьшаются. [c.221] Поверхность некоторых полимеров, подвергаемых действию электрического разряда, может обуглиться и стать причиной появления тока проводимости. Дугостойкость — мера такого свойства материала — оказывается весьма важным показателем при использовании полимеров в качестве электроизоляционного материала, например в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания. К сожалению, никакой корреляции этой характеристики с химическим строением найти пока не удалось. [c.221] Основными магнитными свойствами полимеров являются магнитная восприимчивость и магнитный резонанс. Первое свойство характеризует данный материал в целом, второе связано с особой конфигурацией электронов и ядер внутри этого материала. [c.222] Аддитивными мольными свойствами обладают только магнитная восприимчиввсть и второй момент ядерного магнитного резонанса. [c.222] Магнитная восприимчивость х определяется как отношение интенсивности намагничивания к напряженности магнитного поля. Ве-ш,ество может быть диамагнитным, парамагнитным или ферромагнитным. В табл. ХИ1.1 приведены критерии подобного разделения. [c.222] В органических полимерах ферромагнетизм проявляется только при наличии включений и примесей. Последние могут полностью маскировать истинный тип восприимчивости исследуемого вещества. В дальнейшем будут рассматриваться вещества, не имеющие ферромагнетизма, поскольку сами полимеры не являются ферромагнитными. [c.222] Количество надежных данных о магнитной восприимчивости полимеров крайне незначительно, поэтому невозможно сравиивать рассчитанные и экспериментальные значения этого параметра. [c.223] В одинаковом магнитном поле электронный резонанс возникает при гораздо более высокой частоте по сравнению с ядерным резонансом, поскольку магнитный момент электрона примерно в 1000 раз больше магнитного момента протона, хотя они и могут обладать одинаковым спиновым квантовым числом. Электронный спиновый резонанс наблюдается в микроволновом диапазоне частот (приблизительно 28 ООО МГц), ядерный спиновой резонанс — при радиочастотах (10—50 МГц). [c.224] При использовании метода обычной поглощательной спектроскопии наблюдают взаимодействие между осциллирующим электрическим полем и веществом. Этот эффект приводит к возникновению перехода между нормальными уровнями энергии системы электрически заряженных диполей. Здесь более подошло бы название элек-трическад резонансная спектроскопия . [c.224] Магнитная резонансная спектроскопий связана с наблюдением взаимодействия между осциллирующим магнитным полем и веществом. Такое взаимодействие приводит к переходу между энергетическими уровнями магнитных диполей, а вырожденность этих уровней обычно снимается путем наложения внешнего стационарного магнитного поля. [c.224] Важное в практическом отношении различие между электрической и магнитной резонансной спектроскопией заключается в том, что первый метод позволяет, как правило, наблюдать переходы в отсутствие внешних полей. В магнитной резонансной спектроскопии это невозможно в принципе. [c.224] Ядра некоторых элементов обладают суммарным магнитным моментом. Квантово-механические расчеты показывают, что для такого ядерного магнита существует ограниченное число устойчивых ориентаций во внешнем магнитном поле. [c.224] Для ядра атома водорода, или протона, существует две ориентации, которые можно представить себе как параллельную и анти-параллельную направлению приложенного поля. Такие ориентации обладают различными энергиями, и, как уже говорилось, величина эТой энергии в ядерных переходах такова, что она попадает в радиочастотную область электромагнитного спектра. [c.225] Обычно практикуется изменение ( качание ) напряженности, а не частоты магнитного поля. Однако самые последние и наиболее мощные спектрометры основаны на методе изменения частоты. [c.225] Протон представляет собой наиболее важный в практическом отношении тип магнитного ядра, поэтому подавляющая часть работ в области ЯМР посвящена исследованиям протонного магнитного резонанса. Другие методы спектроскопии основаны на использовании свойств электронов, создающих химическую связь, и, следовательно, па свойствах скелета молекулы. А протонный магнитный резонанс имеет дело с кожей молекул, которая обычно содержит атомы водорода. [c.225] Вернуться к основной статье