ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль межмолекулярного взаимодействия в пластифицированных полимерах, находящихся в стеклообразном состоянии из "Акустические методы исследования полимеров" В то время как Джексон и Колдуэлл изучали явление антипластификации на примере поликарбоната, появился ряд работ 1 1 , в которых было показано, что при введении в поливинилхлорид (ПВХ) бутадиен-акри-лонитрильного каучука СКН-40 скорость звука, динамический модуль Юнга и разрывная прочность композиции возрастают при увеличении концентрации этого полимерного пластификатора, если температура системы полимер — пластификатор ниже Гg. Эти результаты находились в серьезном противоречии с работами Джексона и Колдуэлла. [c.129] Динамические вязкоупругие свойства композиций ПВХ с СКН-40 изучались методом вынужденных резонансных колебаний консольно-закрепленного образца (см. гл. 3). [c.129] Концентрация СНН-Ю,8ес.ч. [c.130] При дальнейшем повышении количества пластификатора до 40 вес. ч. происходит падение скорости звука и возрастание механических потерь (tg б растет). При концентрации, составляющей 50 вес. ч. СКН-40 на 100 вес. ч. ПВХ, скорость звука несколько возрастает, а tg 6 проходит через минимум. Дальнейшее повышение количества СКН-40 приводит к монотонному убыванию с и увеличению потерь. [c.130] Таким образом, результаты акустических измерений, проведенных при одной фиксированной температуре, могут быть объяснены, исходя йз обычных, традиционных представлений. [c.131] Зависимость Tg и Тз от концентрации СКН-40 в композиции ПВХ и СКН-40. [c.132] Результаты, приведенные на рис, 35 , существенно противоречат концепции, выдвинутой Джексоном и Колдуэллом, Оказалось, что один и тот же пластификатор (СКН-40) ниже Tg соответствующей композиции действует на полимер как антипластификатор , повышая модуль упругости и скорость звука, а выше Tg — как обычный пластификатор, снижающий Е, с и Tg. Действительно, как видно из рис, 36, Tg и температура второго высокотемпературного перехода в ПВХ монотонно убывают с ростом концентрации СКН-40, Сильное снижение Tg и Гг при увеличении содержания СКН-40 явна указывает на то, что в данном случае имеет место пластификация межмолекулярного типа, обусловленная уменьшением величины межмолекулярного взаимодействия макромолекул ПВХ выше Tg. [c.132] АнтипластифицПрующее действие СКН-40 не может быть объяснено в рамках представлений Джексона и Колдуэлла еще и потому, что этот нитрильный каучук имеет гибкие, а не жесткие макромолекулы, не содержащие никаких ароматических ядер, и наличие таких молекул в полимере само по себе не может придавать ему дополнительную жесткость. [c.133] Заметим, что сопоставление свойств полимеров, содержащих различные концентрации одного и того же пластификатора, при произвольной (обычно комнатной) температуре является не очень корректным. При таком сопоставлении может оказаться, что композиции, содержащие различное количество пластификатора, будут находиться в разных физических состояниях. Так, при одной и той же температуре полимер с малой концентрацией пластификатора может находиться в стеклообразном состоянии, а с большой — в высокоэластическом. Понятно, что такое сопоставление не позволяет выяснить механизм влияния пластификатора на физические свойства полимеров. В связи с этим в работах - предлагалось сравнивать свойства полимеров в таких условиях, когда они находятся в одинаковых физических состояниях. [c.133] Оказалось , что скорость звука, измеренная при температуре стеклования каждой композиции (ПВХ - --Ь СКН-40), возрастает с увеличением концентрации полимерного пластификатора (СКН-40), введенного в ПВХ (рис. 37). Таким же образом изменяется с ростом концентрации СКН-40 и скорость звука, измеренная при температурах Т , отличающихся от на одну и ту же величину (Г Tg). [c.133] Следовательно, результаты работ - - позволяют сделать вывод о том, что один и тот же пластификатор может приводить как к усилению, так и к ослаблению межмолекулярного взаимодействия в зависимости от того, в каком физическом состоянии находится система полимер — пластификатор. [c.135] Для более надежного обоснования и проверки изложенного выше предположения об определяющей роли межмолекулярного взаимодействия в явлениях пластификации и антипластификации необходим был хотя бы приближенный теоретический анализ этих явлений. [c.135] Вернуться к основной статье