Свойства полимерных оптических материалов

Анизотропия свойств полимеров - отнощение количественных характеристик физических свойств полимерного материала (механических, оптических, акустических, термических, электрических, сорбционных и др.) в различных направлениях. [c.396]

Технологический метод оценки термостабильности сводится, по существу, к определению изменения показателей свойств полимерных материалов в процессах переработки на лабораторных и промышленных установках. Для различных полимеров при варьировании технологических режимов формования образцов (пластин, пленок, брусков, лопаток, дисков) измеряют их показатели механических, диэлектрических, оптических и других свойств и по ним судят о воздействии на материал термоокислительной и механической деструкции в процессе переработки конкретным методом. Как правило, при этом сравнивают показатели свойств исходных полимеров и полимеров после переработки их при разных режимах. Аналогично изучают влияние повторной и многократной переработки на свойства материала [176, 178]. Конкретные данные о термостабильности важнейших промышленных полимеров, определенные реологическим [c.230]

Как следует из предыдущих глав, свойства полимерных материалов при длительном хранении или эксплуатации могут необратимо изменяться, что отражается на их работоспособности. Следовательно, результаты исследования старения выбранного материала представляют особый интерес и в некоторых случаях могут играть роль определяющего фактора при выборе материала. Действительно, если проанализировать все накопленные сведения о термопластичных и термореактивных материалах, то становится очевидным, что в исходном состоянии характеристики свойств большинства материалов удовлетворяют требованиям, предъявляемым к различного рода изделиям. В исходном состоянии полимерные материалы обладают достаточной прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами. Такие материалы как полиметилметакрилат, поликарбонат, полисульфон отличаются высокой прозрачностью, что позволяет изготавливать из них детали светотехнического и оптического назначения. Способность полимерных термопластичных материалов деформироваться под действием при- [c.216]

Катализаторами отверждения называют вещества, не участвующие в образовании трехмерной сетчатой структуры, но ускоряющие протекание реакций, приводящих к сшиванию. Хотя катализатор и не участвует в образовании трехмерной сетки, он входит в состав полимерной композиции и остается в полимерном материале после отверждения. Поэтому катализатор влияет на свойства полимерного материала, особенно на его диэлектрические и оптические показатели, влагопоглощение и др. Катализаторы, как правило, вводят в количестве 2— [c.54]

Оптические и другие электромагнитные свойства термотропных полимерных жидких кристаллов, открывающие значительно более интересные перспективы их использования, нежели в качестве материала для волокон, интенсивно изучаются принципиально они не сильно отличаются от аналогичных свойств низкомолекулярных систем, но эксперименты осложнены не только высокой вязкостью расплавов, но и чисто химическими ограничениями подвижности связанных мезогенов. [c.365]

Полимерные материалы в чистом виде для получения из них изделий технического или бытового назначения широко не применяются. Это обусловлено малой термостойкостью расплава полимера и его высокой вязкостью, а также низкими физикомеханическими свойствами изделий. Немаловажна в некоторых случаях и высокая стоимость полимерного сырья, приводящая к удорожанию изделий. Поэтому, для решения проблем модификации физических, механических и диэлектрических свойств изделий, предотвращения деструкции (разрушения структуры) полимера под воздействием теплоты и ультрафиолетового излучения, снижения стоимости материала, изменения цвета и оптических свойств, а также улучшения способности к переработке в полимерный материал вводят другие полимеры или неполимерные добавки. [c.12]

Оптические свойства неокрашенного полимера определяются его способностью пропускать, отражать и поглошать падающий свет. Полимерный материал считается прозрачным, если при прохождении через него луч света не претерпевает каких-либо существенных изменений. Пропускание света полимерами находится в зависимости от количества света, рассеиваемого внутри материала и отраженного от его поверхности. Изменение направления света внутри полимера характеризуется показателем преломления. При повышении температуры полимера его показатель преломления может изменяться в широких пределах (рис. 65). Это следует учитывать при окрашивании полимерных материалов. [c.100]

Для оценки стойкости ПВХ-композиций к действию погодных факторов и выяснения влияния вводимых компонентов материал подвергают искусственным климатическим испытаниям. Однако, как в случае других полимерных материалов, надежность получаемых при этом результатов зависит от многих причин. В работах, посвященных изучению старения ПВХ-композиций в искусственных условиях, высказываются противоречивые мнения о принципиальной возможности использования таких испытаний для предсказания поведения материала в реальных климатических условиях [153—155, 88, с. 152—166]. Одной из возможных причин расхождения результатов, получаемых при испытании в искусственных и естественных условиях, по-видимому, является несоответствие спектрального состава искусственного и естественного света. В частности, было показано [155, 161], что процесс старения ПВХ-композиций под действием различных источников светового излучения и в естественных условиях происходит неодинаково. На начальной стадии облучения образцов ПВХ-композиций ртутно-кварцевой и угольной дуговой лампами характер изменения оптических свойств материала идентичен наблюдаемому при старении в естественных условиях. На более поздних стадиях испытания такая аналогия сохраняется только для образцов, облученных угольной дуговой лампой, и в естественных условиях. Специально проведенные исследования показали важную роль [c.125]

Формирование третьего структурного уровня —коллоиднохимического— определяет такие важные эксплуатационные свойства, как, например, удельное объемное электрическое сопротивление электропроводящих полимерных композиций, оптические и другие характеристики полимерного материала. Коллоидно-химический уровень характеризуется статистическим распределением компонентов, возникновением цепочечных структур, построенных из частиц наполнителя, размерами и формой частиц наполнителя. Третий структурный уровень обычно контролируют методами микроскопии, хотя, например, информацию об образовании цепочечных структур электропроводящего наполнителя можно получить также, анализируя концентрационную зависимость объемной электропроводности системы. [c.59]

Установление взаимосвязи структура — свойство помогает решать ряд важных вопросов, таких как, например, определение оптимальных условий процесса экструзии. По-видимому, одним из наиболее тонких методов оценки степени монолитизации полимерного материала является оценка его прозрачности. Поэтому результаты исследований структурно-механических и оптических свойств полимерных стекол представляют существенный интерес для переработчика. В ходе этих исследований было показано, что вопреки существующему мнению, высокие давления отрицательно влияют на качество изделий из термопластов [12, 13]. [c.12]

Подтверждение сложности атома ученые видели при изучении физических свойств элементов — оптических, электрических, магнитных свойств вещества. Так, например, основным результатом спектральных исследований явилась констатация гомологии спектров сходных элементов (Дж. Чиампчиан, Г. Гартли и др.). На этом основании был сделан вывод, что сходные элементы состоят качественно из одинаковой материи . Еще более определенные выводы делались на основе астрофизических исследований (Н. Локьер, У. Крукс). Так, известный английский ученый Н. Локьер в 1873 г. в статье О спектрах звезд и о природе элементов утверждал, что элементы являются особыми полимерными состояниями водорода. Ход его рассуждений таков чем выше температура звезды, тем проще ее спектр. С понижением температуры из атомов водорода образуются металлические элементы сначала с наименьшими атомными массами, затем тяжелые, после чего появляются неметаллы и соединения последних с металлами. [c.56]

В настоящее время установлено, что свойства полимера могут изменяться под действием не только электрических, но и магнитных полей. Накоплен большой объем экспериментальных данных, свидетельствующих о влиянии магнитных полей на кинетику химических реакций, протекающих в полимерах, на структуру полимеров, их механические, электрические, оптические и другие свойства [14]. Изменение свойств полимера под действием магнитного поля обусловлено наличием анизотропии диамагнитной восприимчивости макромолекул, их фрагментов и ассоциатов [25]. Магнитное поле оказывает ориентирующее воздействие на сегментышакромолекул полимера, находящегося в вязкотекучем состоянии, а также на структурные элементы (домены), обладающие асимметричностью геометрических размеров [14]. Наличие в полимерном материале ферромагнитного наполнителя увеличивает зависимость его свойств от характеристик воздействующего на материал магнитного поля. В этом случае характер изменения свойств полимерного композита определяется дисперсностью и конфигурацией наполнителя, напряженностью магнитного поля и временем его действия [14]. [c.65]

Ориентированное состояние, достигнутое при растяжении расплавов и растворов полимеров и зафиксированное в результате застекловывания или кристаллизации, обусловливает анизотропию механических, оптических и других физических свойств полимерных материалов. В свою очередь, измерения различных свойств материала в разных направлениях до и после деформирования служат характеристикой ориентации макромолекул полимера. [c.244]

С помощью искусственно добавленных зародышеоб-разователей число сферолитов на единицу объема может быть значительно увеличено и тем самым уменьшен их диаметр (гетерогенное зародышеобразование) [40]. (см. опыт 3-32). Это влияет на некоторые физические, в особенности оптические, свойства полимеров, например на прозрачность полимерного материала. [c.35]

Хорошие оптические свойства Дакрила дают возможность изготавливать из него линзы, малая токсичность обусловливает его использование в пищевой промышленности (для транспортировки молока), в медицинской, в производстве товаров бытовой химии. Благодаря высокой теплостойкости из него можно делать детали для систем освещения и сигнализации в автомобилях. Дакрил можно перерабатывать в толстостенные и тонкостенные изделия сложной конфигурации. Возможность изготовления вышеуказанных изделий неограничены, так как разработанный нами полимерный модификатор текучести Дакрилоид позволяет в процессе производства и нереработки Дакрила изменять показатель текучести расплава в широком диапазоне от 0,1 до 15 г/ 10 мин. Следует подчеркнуть, что введение Дакрилоида практически не влияет на свойства Дакрила. Комплекс свойств Дакрила, относительно невысокая отпускная стоимость и значительное развитие его производства откроют широкие возможности для переработки этого материала в различные изделия культурно-бытового назначения. [c.67]

Особенно широкое распространение получили открытые формы, предназначенные для получения заготовок с большими припусками на механическую обработку. В качестве материала форм можно использовать алюминий и легкие сплавы, полимерные материалы, гипс, листовое стекло, а также фанеру, брезент и картон. При литье мономеров следует учитывать очень низкую вязкость ( 1 МПа-с) исходной смеси, заполняющей форму, а также ее способность к химическому взаимодействию с материалом формы. При олигомерной технологии важно обеспечить отсутствие мертвых зон и свободный выход вытесняемого из формы воздуха, а также возможность простой распрес-совки изделий после полимеризации или отверждения. Это достигается за счет не только конструкторских приемов, например создания конусности, отсутствия зазоров в разъемах, простоты разъема формы открытого типа, но и чистоты поверхности формы. Одновременно качество поверхности формы определяет и качество поверхности изделия так, для получения органического стекла с хорошими оптическими свойствами обычно применяют специально закаленные зеркальные силикатные стекла. [c.120]

Приведенные выше зависимости описывают свойства зеркальных поверхностей, тогда как полимерные системы представляют собой оптически неоднородные материалы, способные в значительной мере к рассеянию света. Рассеяние, возникаюшее внутри полимерного материала, определяется размерами центров рассеяния. Наибольшее рассеяние достигается в случае, если размеры рассеивающих элементов составляют около половины длины волны света (т. е. 200—400 нм), и резко снижается с уменьшением этих размеров. Рассеяние света происходит не только с той поверхности, на которую падает свет (рассеяние назад), но и с противоположной стороны (рассеяние вперед). Эффектами рассеяния назад и вперед объясняется снижение контрастности при рассмотрении предмета через пленку. [c.102]

Химический анализ полимерных материалов представляет собой весьма сложную задачу и часто требует значительных затрат времени. Обычно для выполнения полного анализа материала, особенно нового или неизвестного, необходимо использовать ряд современных физических аналитических методов. Обычно применяют методы ИК-, оптической, УФ- и ЯМРч пектроскопии, жидкостной и газовой хроматографии, дифференциального термического и термогравиметрического анализа и масс-спектрометрии [1]. В некоторых случаях используют методы измерения механических свойств, позволяющие контролировать процесс протекания химических реакций например, измерение деформационных свойств можно использовать для наблюдений за реакциями отверждения [1]. Однако для того, чтобы полностью охарактеризовать полимер, необходимо использовать несколько аналитических методов. Каждый из таких инструментальных методов обладает определенными преимуществами и недостатками. Так, например, ИК-спектры, содержащие информацию о наличии в полимере тех или иных функциональных групп, обычно получают для твердых образцов. Для исследования ИК-спектров поглощения необходимо готовить образцы в виде тонких пленок метод инфракрасной фурье-спектроскопии используют для наблюдений за реакциями на поверхности. Однако ни один из этих методов в отдельности непригоден для определения [c.58]

Обычно изменение работоспособности полимерного материала оценивается различными параметрами, отражающими то свойство полихмера, которое главным образом обеспечивает возможность и целесообразность использования его в конкретных условиях эксплуатации. В тех случаях, когда речь идет о механической работоспособности, таким свойством может быть разрушающее напряжение при растяжении, изгибе, сжатии, деформируемость, способность материала выдерживать дефор-цию в заданных пределах и т. д. Если к материалу предъявляются повышенные требования по диэлектрическим показателям, то в первую очередь необходимо оценивать изменение параметров, характеризующих его электроизоляционные свойства и их сохранение во времени. Работоспособность прозрачных материалов, применяемых для изготовления элементов оптических систем, для остекления и других целей, определяется специфичной для конкретного применения совокупностью свойств. [c.9]

Изгиб или коробление происходят в направлении поверхности с большей усадкой. Разная усадка слоев с двух противоположных поверхностей может быть обусловлена неодинаковой интенсивностью сушки и неоднородной структурой материала. При формировании полимерных систем в виде тонких пленок на поверхности твердых тел в слоях толщиной 0,2 мкм, непосредственно прилегающих к поверхности твердого тела, возникает структура, существенно отличная по морфологии, размеру, плотности, концентрации связей, густоте пространственной сетки и другим параметрам от структуры остальных слоев. Эти данные были получены при применении методов эллипсомет-рии, ИКС, электронной микроскопии, поляризационно-оптического и др. [69—72]. При взаимодействии с подложкой происходит изменение не только структуры полимера, но и его физического состояния по толщине пленки. Так, например, при формировании покрытий из синтетических каучуков различного химического состава на поверхности стеклянных и металлических подложек с уменьшением толщины покрытий высокоэластические свойства их ухудшаются. Поэтому покрытия из таких каучуков толщиной менее 30 мкм не могут применяться в качестве эластичного подслоя, обеспечивающего релаксацию внутренних напряжений при формировании покрытий из жесткоцепных полимеров на таком подслое. В результате адсорбционного взаимодействия релаксационные процессы в граничных слоях становятся практически полностью заторможенными, а усадка их — незавершенной. Иные закономерности в изменении этих параметров выявлены для других слоев, и особенно для слоев, граничащих с воздухом. Изменение структуры и свойств этих слоев в процессе формирования свидетельствует о знали-тельной их усадке. [c.49]

Как уже отмечалось, дым в условиях пожара пр.ед-ставляет большую угрозу для жизни человека и животных. Поэтому для полимерных материалов определяют их дымообразующую способность и, сопоставляя результаты, судят о сравнительной опасности того или иного материала, т. е. дымообразующая способность предлагается одним из критериев оценки опасности полимерного материала. При этом менее опасным является полимерный материал, образующий меньшее количество дыма. Необходимо отметить, что при оценке опасности материала по дымообразующей способности в подавляющем большинстве исследований, а также в разработанных установках (в том числе и гостирован-ных) во внимание принимаются только оптические свойства дыма и не учитываются другие свойства. [c.70]

До недавнего времени средами, пригодными для изучения фосфоресценции при комнатной температуре, считались лишь некоторые неорганические стекла с низкой температурой плавления, из которых описанная выше система с борной кислотой, по-видимому, является наилучшей. Однако стекло с борной кислотой легко портится, оно хрупко и гигроскопично, а тонкие образцы его легко трескаются, если они не отожжены с принятием необходимых мер предосторожности. Высокая температура (240°), требующаяся для получения этих стекол, не позволяет их использовать для многих соединений, претерпевающих термическое разложение. Стекло плохо пропускает ультрафиолетовый свет (поглощение становится очень сильным ниже 3500 А). Оптические свойства стекол оставляют желать много лучшего, гигроскопичность приводит к постепенно усиливающейся мутности образцов. Кроме того, стекло с борной кислотой не поддается механической обработке и полировке. В поисках материала с лучшими свойствами мы вводили некоторые ароматические вещества в различные полимеры полиметилмета-крилат, полистирол, аллилдигликолькарбонат и различные сополимеры этих соединений. Обычные полимеры с линейной цепью проявляют свойства, сходные со свойствами жидких сред фосфоресценция в них отсутствует, если образец не охлажден до низких температур. Однако те образцы, у которых имеются развитые поперечные связи, проявляют способность к сильной фосфоресценции даже при комнатной температуре и при более высоких температурах [146]. В случае хризена, пицена, 1,2 5,6-дибензан-трацена и трифенилена в полиметилметакрилате с поперечными связями можно визуально наблюдать триплет-триплетное поглощение, обусловливающее появление определенной окраски при сильном освещении. Ясно, что микроскопическая жесткость имеет большее значение для дезактивации возбужденных состояний, чем макроскопическая жесткость. Возможность появления фосфоресценции хорошо коррелирует с температурой фазового перехода в стекле, при котором нарушаются поперечные связи, закреплявшие возбужденную молекулу растворенного вещества в трехмерном ящике и способствовавшие ее устойчивости. С другой стороны, у пластиков без поперечных связей макроскопическая жесткость обусловлена переплетением длинных полимерных цепей на микроскопическом же уровне могут иметь место частичное поступательное движение и вращение, приводящие к дезактивации триплетного состояния при соударениях по такому же механизму, как и в жидких средах [209]. [c.86]

Вообще говоря, не существует идеального материала, органического или неорганического, удовлетворяющего всем необходимым требованиям. Полагают, однако, что на основе гребнеобразных полимеров можно создать материалы со свойствами, делающими их очень привлекательными для применения в оптически нелинейных устройствах. Хотя использование органических полимерных материалов в приборостроении еще только начинается, уже достигнуты некоторые результаты в создании оптических волноводов или в демонстрации нелинейных эффектов. Лайтел и др. [22] сообщали об электрооптических модуляторах в 1 пде поляризованных полимерных плиток измеренный ими электрооптический коэффициент составлял 2,8 пм/В. [c.453]

Если изделие из полимерного материала получать путем быстрого охлаждения из жидкокристаллической фазы, то изделие может обладать улучшенными характеристиками или свойствами, отсутствующими при другой технологии производства. Так, полимерные волокна, полученные через ЖК-фазу, оказываются более прочными, чем при обычной технологии производства. Полимерные пленки, полученные через ЖК-фазу, обладают полезными оптическими свойствами. Например, пленка, полученная через холестерическую ЖК-фазу, будучи твердой, обладает всеми удивительными оптическими свойствами холестериков, т. е. селективным отражением одной из круговых поляризаций и, как следствие, характерной окраской, вращением плоскости поляризации линейно поляризованного света и т. д. [c.120]