Рентгенографические методы исследования аморфных полимеров

Рентгенографический метод. Рассмотренный метод определения степени кристалличности полимеров по их плотности хотя и включает рентгенографический анализ, но его использование ограничивается однократным определением размеров элементарной ячейки. Рентгенографический метод в том виде, в котором он используется для определения степени кристалличности определенного полимера, основывается на измерении интенсивности рефлексов на рентгенограммах этого полимера. В зависимости от объекта исследования возможны некоторые варианты метода, однако в общем суть его состоит в идентификации резких пятен или колец (в зависимости от объекта) как рефлексов от кристаллической фазы и диффузного гало, или фонового рассеяния, как результата присутствия в веществе аморфного компонента (рис. 5.3,в). Если степень кристалличности вещества увеличивается, то растет и интенсивность кристаллических рефлексов, в то же время интенсивность аморфного гало уменьшается. Сравнивая эти интенсивности, можно определить степень кристалличности. [c.148]

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АМОРФНЫХ ПОЛИМЕРОВ [c.43]

Рентгенографические методы исследования полимеров, которые включают измерения аморфного рассеяния, основаны на предположении, что интенсивность диффракционных максимумов, соответствующих аморфной части в различных образцах, при любом заданном угле рассеяния, одинакова это предположение не всегда верно, так как структура аморфных областей, по-видимому, различна 135]. Тем не менее, допуская такую неточность, мы не совершаем большой ошибки. [c.257]

При исследовании полимеров широко используются физические (структурные) методы исследования, в первую очередь рентгенографический метод. Такими методами можно определить взаимное расположение макромолекул или их агрегатов в твердой фазе (волокно, пленка, формованный материал) и степень их ориентации, а также сделать выводы о фазовом состоянии полимера (кристаллическое или аморфное). Прн помощи этих методов исследования можно установить, а в ряде случаев и предсказать закономерности изменения механических свойств полимеров. [c.631]

О характере упаковки макроцепей полимерной сетки дает представление функция радиального распределения атомов в стеклообразном полимере, которая позволяет оценить размеры областей упорядоченности. Согласно [23], в аморфных веществах соблюдается только ближний порядок, в пределах каждой элементарной ячейки, построенной так же, как и в кристалле ( кристаллиты ). За пределами ячейки порядок нарушается. Эти сведения получают с помощью дифракционных методов, в частности при рентгенографическом исследовании полимеров [23—25]. [c.41]

Исследование упорядоченного кристаллического состояния различных типов полиэтиленов представляет практический и научный интерес. Это исследование можно проводить рентгенографически, по измерению плотности и энтальпии плавления, методом ЯМР широких линий, селективным окислением и, наконец, спектрометрическим. методом. Полиэтилен в первом приближении можно рассматривать как частично кристаллический полимер, у которого наряду с упорядоченными областями есть также области неупорядоченные, аморфные (двухфазная модель). [c.208]

При исследовании различных типов полиэтилена (линейные и разветвленные) была обнаружена линейная зависимость интенсивности полос кристалличности и аморфности от удельного объема полимера [640]. Интенсивность полосы при 1303 см (аморфная область) растет линейно с увеличением удельного объема, а интенсивность полосы кристалличности при 1894 см растет с уменьшением удельного объема. Путем экстраполяции к Оц = 0 можно определить удельный объем полностью аморфного полиэтилена, а при экстраполяции к 0а=0 — полностью кристаллического полиэтилена. На основании этих данных рассчитывают оптические плотности для полностью аморфного и полностью кристаллического полиэтилена (см. также разд. 5.1.2 и разд. 5.2). Плотность полностью кристаллического полиэтилена составляет 1,00 г/см что согласуется с рентгенографическими данными. Для полностью аморфного полиэтилена значения плотности, полученные двумя этими методами, несколько различаются (0,862 г/см по данным рентгенографии, 0,870 г/см по данным ИК-спектроскопии). Такое рас.хождение объяснили различием методов обработки рентгенографических и спектральных данных [1496] (табл.6.3). [c.209]

Наиболее простой отправной точкой при обсуждении вязко-упругих релаксационных процессов в кристаллических полимерах может служить двухфазная модель бахромчатой мицеллы (см. раздел 1.2.2). С помощью этой модели можно попытаться идентифицировать некоторые переходы в кристаллических и аморфных областях кристаллизующихся полимеров. Справедливость такого подхода подтверждается существованием эмпирической корреляции между механическими потерями в кристаллических полимерах и степенью кристалличности, определенной рентгенографическим методом или по плотности. В качестве примеров рассмотрим результаты исследования политетрафторэтилена (ПТФЭ), проведенного Мак-Крамом [22], и данные Иллерса и Бойера [9] о переходах в полиэтилентерефталате (ПЭТФ). При этом предположим, что величина tg б может быть использована как мера интенсивности релаксации. Такое предположение возможно в качестве предварительного (см. раздел 5.5) и необходимо на стадии гипотез, однако полное обоснование применения [c.163]

В первом разделе помегцены оригинальные работы по исследованию структуры полимеров на молекулярном уровне с помощью рентгенографического II электронографического методов, начиная с первой работы, опубликованной еще в 1937 г. по структуре тринитрата целлюлозы, и кончая более поздними работами по структуре расплавов полимеров. Из этих работ представляют несомненную и практическую ценность исследования по структуре полимеров в ориентированном состоянии, изучение плотности упаковки макромолекул различных полимеров, а также исследование начальных процессов явления структурообразования. В этом цикле работ принципиальное значение для развития представлений о структуре аморфных полимеров приобрела работа но строению линейных полимеров, опубликованная в 1957 г. Друго]1 цикл работ В. А. Каргинаг, помещенный в этом разделе, относится к изучению кристаллического сдстояния полимеров, морфологии кристаллических структур и процессам кристаллизации. [c.3]

Под действием ионизирующих излучений различных типов кри сталлические полимеры необратимо переходят в аморфное состояние. Причина этого явления заключается в нарушении регулярности строения главных цепей полимерных молекул вследствие протекания различных химических реакций. Характер изменения кристаллической структуры ряда полимеров—полиэтилена [41, 43а, 44, 45, 66, 75, 103—104, 112, 114, 129, 165, 169, 198, 200, 2021, гуттаперчи [165], политрифторхлорэтилена [165], политетрафторэтилена [104] и сополимеров винилхлорида с винилиденхлори-дом [103]—был изучен при помощи электроно- и рентгенографического методов. Рентгенографическое исследование изменения степени кристалличности облученного полиэтилена [169] и анализ электронограмм облученного политрифторхлорэтилена и гуттаперчи [165] показало, что картина диффракции по мере облучения становится все менее отчетливой, в то время как интенсивность аморфного гало увеличивается. Наблюдаемые при этом изменения расположения и интенсивности диффракционных колец свидетельствуют о росте характеристических расстояний между полимерными цепями вплоть до определенного значения дозы облучения. При этой дозе наблюдается окончательное исчезновение кристаллической диффракции и достигаются максимальные характеристические расстояния в аморфном гало. [c.35]

В последнее время появились работы, в которых делается попытка связать прочностные свойства полимеров с характером надмолекулярной структуры и взаимным расположением элементов, из которых она построена. Так, изучена связь между процессами деформирования ориентированных полимеров в целом и изменением ориентаци отдельных элементов структуры Оказалось, что упругая деформация ориентированного полимера суммируется из деформаций отдельных фибрилл (т. е. сосредоточена внутри эт Х фибрилл), а смещение их относительно друг друга практически полностью отсутствует. Кроме того, деформация внутри фибрилл протекает в основном в аморфных областях полимера, что подтверждается рентгенографическими исследованиями. Следовательно, аморфные области, по-видимому, определяют прочность ориентированных полимеров. Поэтому изучение строения этих областей представляется важной задачей исследования, разрешение которой может указать методы регулирования прочностных свойств таких полимеров. Проведенное изучение зависимости разрывного напряжения волокон капрона от молекулярной ориентации [c.151]

Для объяснения физических свойств полимеров с высоким молекулярным весом необходимо точное знание их структуры. Для этого, естественно, необходимо располагать совокупностью результатов, полученных раз 1ичиь ми ( )изическими методами. Значительный вклад вносят рентгенографические исследования микроструктуры, которые помимо выяснения точного положения атомов или молекул в элементарной ячейке кристаллической структуры частично кристаллических полимеров позволяют судить о структуре аморфных областей, о форме и величине кристаллических областей, их количестве и ориентации в полимерах, обладаюндих определенной текстурой. [c.392]