Связь строения полимеров с их диэлектрическими характеристиками

При исследовании полимеров большое внимание уделяется их релаксационным свойствам. Различные физические и эксплуатационные характеристики полимеров (диэлектрические, механические, такие как ударная прочность, износостойкость и др.) связаны с их релаксационными свойствами, которые определяются молекулярной подвижностью цепей [7, с. 12 8, с. 92]. Подвижность молекул и их структурных элементов, являющаяся прежде всего функцией температуры, зависит не только от химического состава и строения повторяющегося звена молекулы, но и от морфологии цепей [9, 10]. [c.8]

Дальнейшее развитие исследований подготовило замену модельного описания количественным подходом к гибкости полимеров в связи с их химическим и стереохимическим строением. На первый взгляд может показаться, что теория строения полимеров значительно сложнее теории простых жидкостей. В действительности дело обстоит как раз наоборот. В простых жидкостях состояние каждой молекулы зависит от состояний окружающих ее со всех сторон эквивалентных в среднем соседей. Вся жидкость в целом представляет собой трехмерную кооперативную систему, строгое статистическое рассмотрение которой наталкивается на очень большие трудности (см., например, 1 °]). В полимерах соседние мономерные единицы, принадлежащие к одной цепи, значительно ближе друг к другу и в среднем взаимодействуют гораздо сильнее, чем соседние мономерные единицы, принадлежащие к различным цепям. Достаточно указать, что такие характеристики блочных полимеров, как их термодинамические свойства, фотоэластический эффект, диэлектрическая проницаемость и даже способность к кристаллизации определяются не столько межмолекулярным взаимодействием, сколько гибкостью цепей. Поэтому полимеры можно в первом приближении считать совокупностью линейных последовательностей взаимодействующих друг с другом мономерных единиц, т. е. одномерных кооперативных систем, а межмолекулярное взаимодействие, так же как и взаимодействие далеких (считая вдоль цепи) мономерных единиц, рассматривать как поправку. Построение теории одномерной кооперативной системы является сравнительно простой [c.12]

Никакие диэлектрики не изучались столь тщательно, как полимеры. Это связано как с применением этих материалов в качестве диэлектриков, так и с использованием измерений диэлектрических свойств для исследования строения полимеров. Температурная и частотная зависимости максимума диэлектрических потерь играют существенную роль при применении полимеров в электронном оборудовании. Если диэлектрические потери велики, это не только ухудшает характеристики прибора, вызывая повышенные токи утечки, но и может привести к падению напряжения в цепи при относительно низких напряжениях. В некоторых случаях измерение диэлектрических показателей полимеров при различных температурах и частотах может служить для оценки механических свойств изделий. Однако такое сопоставление всегда следует проводить очень осторожно. [c.135]

Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Отыскание адэкватных форм аналитического выражения связей между структурой и диэлектрическими свойствами вещества наталкивается на трудности расчета локального поля ц индуцированной поляризации, учета ближних и дальних сил, флуктуаций в статистическом ансамбле зарядов. В частности, одним из сложных вопросов является вопрос о соотношении макроскопического (т) и микроскопического (т ) времен релаксации. Как известно, т определяется из условия (ОтТ=1, где (От — частота приложенного поля, при которой фактор диэлектрических потерь е" достигает максимума, а зависимость диэлектрической проницаемости е от частоты претерпевает перегиб. Законность отождествления т и т не очевидна, так как различия между напряженностью внешнего и локального, действующего на молекулу, полей может составлять несколько порядков. Теоретические расчеты показали, однако, что отношение х 1% не выходит за пределы 0,67—1,0 [1]. Обосновывая с достаточной надежностью связь между молекулярными и макроскопическими характеристиками, существующие теории дипольной поляризации обеспечивают базу для дальнейшего развития диэлектрического метода изучения структуры вещества — установления структурно-релаксационных связей в условиях различных фазового и агрегатного состояний, температуры и давления. Особое значение это имеет для полимеров, в которых сложное молекулярное строение обусловливает сложный спектр релаксационных и структурных переходов, а следовательно, и многообразие физических и физико-химических свойств. [c.156]

Полиолефины принадлежат к классу высокомолекулярных углеводородов алифатического ряда. Они состоят из цепных макромолекул линейного строения, звеньями которых являются соответствующие олефины. Практическое отсутствие активных групп или связей обусловливает их инертность. Чрезвычайно высокие средние молекулярные массы полиолефинов (от сотен тысяч до миллионов) и способность-молекул ориентироваться в кристаллические образования определяют прочностные характеристики, вязкостные свойства, твердость, термостойкость, низкую плотность, высокие диэлектрические показатели этих полимеров. [c.26]

Наполнители представляют собой белые или слабо окрашенные природные, реже синтетические (осажденные), неорганические порошкообразные вещества кристаллического иногда аморфного строения со сравнительно низким показателем преломления (1,4—1,75). Он мало отличается от показателя преломления масел и смол, поэтому наполнители не обладают укрывистостью в среде неводных пленкообразующих. В водных красках некоторые наполнители после улетучивания воды имеют достаточную укрывистость и могут играть роль пигментов. Наполнители значительно дешевле большинства пигментов и часто добавляются в лакокрасочные материалы для снижения их стоимости. Однако наряду с этим можно путем тщательного подбора соответствующих пигментов и наполнителей значительно улучшить такие характеристики красок, как вязкость, розлив, уменьшить оседание пигментов, повысить механическую прочность и атмосферостойкость лакокрасочных покрытий. В красках с высокой объемной концентрацией пигмента можно сохранить достаточную укрывистость, заменив часть пигментов наполнителями, и тем самым значительно снизить стоимость красок. Наполнители являются активной составной частью сложных лакокрасочных систем и оказывают существенное влияние не только на физико-химические и технические свойства красок и покрытий (твердость, прочность, теплопроводность, теплостойкость, стойкость к действию агрессивных сред диэлектрические, фрикционные и другие свойства), на и на распределение пигмента в пленкообразующем и структурообразование лакокрасочных Систем. Механизм взаимодействия пленкообразующего с наполнителем определяется химической природой этих материалов и характером поверхности наполнителя. Наибольший эффект достигается при возникновении между наполнителем и пленкообразующим химических связей или значительных адгезионных сил. Наполнители, способные к такому взаимодействию с полимерами, называют активными, а не взаимодействующие с полимерами — инертными. [c.404]

Для регулирования вязкости полимера в качестве агента, обрывающего цепь, может быть введено монсфуккциональное звено, например триметил-монохлорсилан. Промежуточные продукты, полученные из моно- и дифунк-циональных хлорсиланов, жидки и не затвердевают, так как не имеют поперечных связей. Поперечные связи, характерные для смолообразного строения, могут быть получены в полимерах, содержащих трифункциональные или тетрафункциональные элементарные звенья. Варьированием органических радикалов и отношения / /51 можно получить смолы с различными свойствами от весьма гибких и медленно твердеющих до твердых, хрупких и быстро твердеющих. Силиконовые продукты независимо от того, в каком состоянии они находятся,— жидком, смолообразном или каучукоподобном обладают рядом ценных свойств стабильностью в больших температурных пределах (от—80° до 200°), высокой влагоустойчивостью, высокой химической стойкостью, а также хорошими диэлектрическими характеристиками. В лакокрасочной промьшдленности эти смолы могут быть использованы как для обычных, так и для специальных защитных покрытий. [c.156]

Развитие современной техники предъявляет все новые и более жесткие требования к полимерным материалам. В связи с этим, одним из важнейших направлений в области полимерной химии является создание новых полимерных материалов, сочетающих высокие механические, а в некоторых случаях и диэлектрические свойства с высокой термической устойчивостью и способные работать в течение длительного времени при температурах 300—400°. Наиболее перспективными в этом отношении, по-видимому, являются полимеры, молекулы которых построены из ароматических и гетероциклических группировок, весьма устойчивых при высоких температурах. Попытки синтезировать такие полимеры предпри-г нимались давно, но только в конце 50-х годов, когда был разработан двухстадийный метод синтеза полимеров такого типа, удалось получить полностью ароматический полиимид, обладающий прекрасными механическими свойствами и весьма высокой термостойкостью. Высокие характеристики полиими-дов стимулировали бурное развитие поисковых исследований в области синтеза новых циклоцепных полимеров, которые привели к созданию огромного числа полимеров самого различного строения. [c.5]