Ориентация кристаллических областей

Ориентация кристаллических областей в волокнах, сформованных из расплава полипропилена с добавлением 10 % кальцита, глинозема или талька сходна с ориентацией в волокнах, формованных из расплава чистого (без добавок) изотактического полипропилена. Показано, что в волокнах с наполнителем факторы ориентации Германса-Стейна коррелируют с напряжением формования таким же образом, как в волокнах из чистого изотактического полипропилена (рис. 8.25). [c.176]

На основании измерения полуширот можно судить об изменении ориентации кристаллических областей полимера. Метод же [c.84]

Первый метод позволяет определить только ориентацию кристаллических областей [18, 96] н нечувствителен к ориентации аморфных областей, второй устанавливает среднюю степень ориентации всего полимера [96, 97], а третий позволяет раздельно определять ориентацию кристаллических и аморфных областей. [c.86]

Граница перехода от ориентации аморфной фазы к началу образования и ориентации кристаллических областей зависит от условий вытягивания и, как было показано [98], положение этой границы зависит от методов исследования. По их сообщению, наиболее правильную информацию дают методы дифференциального термического анализа, инфракрасной спектроскопии, акустический способ и измерение диэлектрических потерь. С помощью этих способов было показано, что число подвижных элементов структуры скачкообразно снижается при кратности вытяжки, равной 1,5. [c.134]

Ориентация полимерных молекул возможна как для аморфных, так и для кристаллических полимеров, у которых при растяжении наблюдается также и ориентация кристаллических областей. Для аморфных полимеров возможна ориентация всей цепной молекулы в целом (при необратимой пластической деформации) и ориентация участков молекул (при высокоэластических или вынужденно-эластических деформациях). Оба механизма ориентации имеют релаксационный характер, причем преобладание одного механизма ориентации над другим определяется температурой и скоростью вытяжки полимера. [c.146]

Рис. 135. Схема ориентации кристаллических областей при растяжении шейки в поперечном направлении

Вследствие этих структурных особенностей ориентированные кристаллические полимеры способны к большим обратимым деформациям в направлении ориентации. Кристаллические области, препятствующие взаимному скольжению цепей, придают этим полимерам еще более высокую прочность на разрыв. [c.468]

Механизм, приводящий к низкой ориентации кристаллических областей полиэтилена в сформованных из расплава смесовых волокнах, связан с распределением приложенного растягивающего напряжения между фракциями полиэтилена и полистирола, что может быть записано следующим образом [c.167]

Для производства двухосноориентированных пленок применяют технологию с двойным раздувом рукава и технологию с ширительной рамой. Однако существует мало работ [75-77], посвященных изучению ориентации кристаллических областей в сильно вытянутых пленках. В двухосноориентированных пленках из изотактического полипропилена кристаллографические оси спа лежат в плоскости пленки, а ось Ь направлена перпендикулярно ее поверхности [77]. Таким образом, [c.207]

Ориентация кристаллических областей, максимальная в поверхностных слоях, близка к одноосной в направлении оси с, совпадающей с направлением течения, что было показано уже в первых работах. В сердцевине ориентация практически отсутствует. Отклонение главной оси от продольного направления (направления течения расплава) составляет несколько градусов. Структурные характеристики подобны таковым для рядных структур. Ву и Уайт [94] с помощью анализа полюсных фигур показали, что ось Ь стремится занять положение в направлении вглубь изделия, а ось а ориентирована между направлением течения и направлением по ширине изделия (поперечным направлением). Типичные для полиэтилена полюсные фигуры и ориентационные треугольники факторов двухосной ориентации показаны на рис. 10.13 и 10.14. [c.230]

Ряд исследователей изучали ротационное формование изделий из полиэтилена [33-38]. В таких изделиях наблюдалась сферолитная структура и небольшая ориентация кристаллических областей [33]. [c.233]

Несколько исследователей [ 108-110] изучали литье под давлением изотактического поли-4-метилпентена-1. Были обнаружены высокоориентированные рядные структуры в поверхностных слоях и сферолитные структуры в сердцевине изделий. Степень ориентации была весьма высока, как это можно видеть на изображении полюсных фигур на рис. 10.19. Высокая степень ориентации находится в согласии с данными Чоя и Уайта [111] для сформованных из расплава волокон, согласно которым изотактический поли-4-метилпентен-1 имел самую высокую ориентацию кристаллических областей в условиях одинакового напряжения вдоль линии формования. [c.235]

Если из шейки вырезать новый образец и подвергнуть его растяжению в направлении, перпендикулярном к первичной вытяжке, то снова образуется шейка, но ориентация кристаллических областей в ней будет перпендикулярной к направлению их в утолщенной части образца. Этот процесс изменения ориентации кристаллических участков называется рекристаллизацией и объясняется тем, что усилия, стремящиеся оторвать одни цепи от других, способствуют плавлению. Поэтому, когда направление растягивания перпендикулярно к направлению кристаллических областей, происходит плавление этих областей и обр-азование новой структуры, у которой кристаллические участки направлены вдоль растягивающих сил. Образование шейки наблюдается у кристаллических и аморфных полимеров, но ряд полимеров (например, триацетат и нитрат целлюлозы) растягивается без образования шейки. [c.19]

Здесь Хк — весовая доля кристаллических областей /к — функция ориентации кристаллических областей /а — функция ориентации аморфных областей Ак и Да — характеристические значения двойного лучепреломления чистых идеально ориентированных кристаллической и аморфной фаз А — двойное лучепреломление формы, которое характеризует отклонение от аддитивности и возникает благодаря деформации электрического поля на границах раздела фаз, имеющих анизотропную форму. Таковы, например, границы раздела аморфных и кристаллических областей или границы микропустот. Был предложен метод, позволяющий приблизительно оценивать величину вклада двойного лучепреломления формы для полиэтилена низкой плотности он составляет 5—10% от общей величины двойного лучепреломления. [c.148]

Для этой цели могут быть также использованы образцы полимеров с преимущественной ориентацией кристаллических областей, которая характерна для очень медленно вытянутых образцов или для образцов, вытянутых полностью и подвергнутых последующему нагреванию в условиях релаксации. Такие образцы дают на рентгенограммах рефлексы, которые смещены от слоевых линий величину этого смещения используют для определения взаимной ориентации плоскостей кристаллов. Метод наклонного кристалла (так называемые косые текстуры ) [2] позволяет при благоприятных условиях получить результаты, которые по точности и достоверности близки к результатам исследования рентгенограмм Вайсенберга, полученных для монокристаллов. [c.266]

Дальнейшее вытягивание сопровождается кристаллизацией. Поскольку аморфная и кристаллическая фазы не существуют независимо друг от друга, го вместе с продолжающимся распрямлением макромолекул аморфной фазы происходит и постепенная ориентация кристаллических областей, Особенно убедительные доказательства одновременности ориентации в двух фазах были представлены Дамблто-ном [96] и Миттерпаком [97], привлекшими кроме традиционных методов и метод измерения распространения скорости звука в волокне. [c.133]

Эти результаты согласуются с интерпретацией а-релаксации в полиэтилене высокой плотности, данной Мак-Крамом и Моррисом, и приводят к довольно неожиданному заключению о том, что рассматриваемый релаксационный процесс по своему механизму аналогичен Р-процессу в полимере низкой плотности. Однако это не означает идентичности молекулярных процессов обоих релаксационных переходов. Вполне возможно, что для проявления -релаксации в полиэтилене высокой плотности необходима подвижность поверхностей складок (как предполагали Хоффман, Уильямс и Пассаглиа), в то время как для Р-релаксации в полиэтилене низкой плотности необходима подвижность цепей вблизи точек ветвления цепи. Поскольку анизотропия а-процесса в полиэтилене низкой плотности связана с ориентацией кристаллических областей, можно заключить, что цепи, принимающие участие в релаксации, проходят через эти области. Такие цепи могут образовывать межламелярные узлы, обеспечивающие распределение напряжений по всему объему полимера. [c.179]

Исследования, проведенные методом рентгеновского рассеяния, привели к заключению, что полиэтилен в составе сформованных из расплава смесовых волокон имеет орторомбическую кристаллическую структуру Бунна. Изучение ориентации кристаллической фазы и факторов ориентации Германса-Стейна показало, что добавление полистирола уменьшает ориентацию кристаллических областей, причем увеличение содержания полистирола приводит к увеличению степени разориентации. [c.167]

Чен с соавторами [21] исследовали кристаллизацию в процессе инжектирования расплава высокотактичного полипропилена высокоскоростным потоком воздуха. Ими была установлена зависимость факторов ориентации кристаллических областей и двулучепреломления от напряжения формования, создаваемого воздушным потоком, и найдены корреляции, аналогичные представленным Наделлой [66], [c.172]

Рис. 8.23. Сравнение факторов ориентации кристаллических областей для волокон из изотактического полипропилена с высокой и низкой тактичностью. Сплошные линии относятся к низкотактичным волокнам, а пунктир показывает волокна с высокой тактичностью [87]

Процесс ориентации при формовании волокон из расплава синдиотактического полипропилена исследовалась Чоем и Уайтом [74]. Используя два полимера с различной молекулярной массой, они сформовали в различных условиях волокна и определили факторы ориентации кристаллических областей Германса-Стейна. Для этого измерялись интенсивности рефлексов (200)ф р д j и (002)ф р J БУРР (рис. 8.28). Факторы / , и имели примерно одинаковые значения и уменьшались при увеличении напряжения формования до значений около -0,45. Следует отметить, что значениеувеличивалось до -0,9, что гораздо выше значений, полученных при формовании волокон из изотактического полипропилена. [c.179]

Исследования ориентации кристаллических областей полиэтиленовых пленок продолжаются уже много лет [58-63, 65,66]. Холмс с соавторами [58,59] обнаружили ориентацию оси а в продольном направлении при низких коэффициентах вытяжки. Ось Ь была направлена перпендикулярно поверхности пленки. Более подробные исследования ориентации кристаллических образований в полиэтиленовых рукавных пленках провели Линденмейер и Лустиг [60], которые получили и интерпретировали рентгеновские полюсные фигуры. В последующие годы такие же исследования проводили Деспер [61], Мэддамс и Приди [65], Чой с соавторами [66]. Во всех работах было получено, что ось Ь ориентирована нормально к поверхности, а оси а и с стремятся расположиться в плоскости пленки. При высокой степени вытяжки и низких коэффициентах раздува оси макромолекулярных цепей ориентированы в продольном направлении. При высоких коэффициентах раздува оси цепей ориентируются по касательным к окружности. [c.203]

Ориентация кристаллических областей в раздутых трубчатых пленках из изотактического полипропилена измерялась Симомурой с соавторами [71] и Чоем и Уайтом [72]. Было показано, что кристаллографическая ось Ъ стремится расположиться перпендикулярно к поверхности пленки. Типичные примеры полюсных фи1ур и факторов двухосной ориентации приведены на рис. 9.16 и 9.17 соответственно. [c.206]

В ориентированных кристаллических полимерах так <ке легко сочетаются прочность и упругость. Благодаря специфиче-ско.му строению кристаллических полимерных тел, в которых наряду с высоко упорядоченными кристалл иче0к1ими областями и.меются и мало упорядоченные области, достигается их повышенная упругость по сравнению с низкомолекулярными кристаллическими телами. Ориентация кристаллических областей обеспечивает высокую прочность в направлении ориентации. Устойчивость же ориентации достигается благодаря особенностям кристаллического состояния, не допускающего дезориентации макромолекул вследствие их взаимной связи в кристаллических областях. [c.204]

Степень кристаллизации также зависит от условий термообработки волокна. Для количественной оценки изменения стенени кристалличности волокон из поливинилового спирта при его термообработке было применено, в частности, окрашивание конго красным и другими прямыми красителями. Конго красный адсорбируется волокном, обработанным при 145° в 3—6 раз сильнее, чем волокном, обработанным при 110°. Краситель слабо связывается с волокном и легко отмывается, что было показано путем определения колориметрическим методом содержания красителя в растворе окрашенного волокна и в отработанной красильной ванне. Вытянутые волокна поливинилового спирта показали более высокую степень кристалличности (по сорбции красителя) при одинаковой термообработке. Изменение кристаллических областей в винилопе (степень полимеризации 1175, термообработка при 220°) изучалось также при кипячении волокна в воде от 1 до 8 час. Адсорбция красителя увеличивается линейно с увеличением времени кипячения и может применяться для оценки доступности внутренних частей волокна к воздействию жидкой среды. Эта доступность (определяется также ацеталированием) изменяется со временем кипячения V как А=КУ , где Кип — постоянные. При кипячении А увеличивается до 6 час., а затем остается постоянной. Исследование волокна показало наличие истинно кристаллических, псев-докристаллических и аморфных областей. Для спектрографического исследования кристалличности волокна из поливинилового спирта был применен специальный рентгеновский спектрограф, имеющий счетчик Гайгера. В качестве образцов для испытания были применены 8 образцов волокна из одного и того же поливинилового спирта, подвергнутые сушке и различной тепловой обработке при температуре от 80 до 225° и при продолжительности 100—300 сек. Было найдено, что образцы имеют различную степень кристалличности, но одинаковую степень ориентации кристаллических областей. Минимальная величина кристалличности (0.34) была найдена у образца, изготовленного при нормальной сушке без последующей термообработки, максимальная величина (0.68) — у образца, подвергнутого термообработке при 225°. Формализация не оказывает на кристалличность волокна, подвергнутого термообработке, никакого действия (на что уже указывалось выше). Термообработка волокна из поливинилового спирта, проведенная в соответствующих условиях в сочетании с вытяжкой, как уже указывалось, может в такой степени поднять температуру [c.212]

К стереоблоксополимерам иногда относят [1, 55] также сте-реоблокгомополимеры — продукты стереоспецифической гомополимеризации пропилена, а-бутилена, пентена-1 [56, 57], а также некоторых диолефинов (бутадиена-1,3, изопрена) [58, 59], в макромолекулах которых чередуются стереорегулярные кристаллизующиеся участки с атактическими некристаллизую-щимися участками. Стереоблокгомополимеры представляют собою фракцию в продукте стереоспецифической полимеризации, отличающуюся по свойствам и от стереорегулярной кристаллической, и от атактической аморфной фракций. Стереоблокгомополимеры характеризуются более низкими по сравнению с изотактическими полимерами степенью кристалличности и температурой плавления. Стереоблокполимеры пропилена с малой степенью кристалличности (15—30%) высокоэластичны и обладают обратимыми относительными удлинениями до 200%-Дальнейшее удлинение сопровождается резким возрастанием прочности, очевидно, вследствие ориентации и кристаллизации изотактических сегментов. Подобно тому, что наблюдается при растяжении кристаллизующихся каучуков, образовавшиеся при ориентации кристаллические области играют ту же роль, что и поперечные связи в вулканизованных каучуках. Но в отличие от вулканизованных каучуков стереоблокполимеры могут плавиться и подвергаться формованию при температурах выше температуры плавления кристаллических образований. Увеличение степени кристалличности стереоблокполимера пропилена до 40—50% ведет к повышению жесткости, твердости, прочности обратимые удлинения не превышают 10—20% [47]. [c.73]

Энергию, необходимую для растяжения ковалентной связи С—С и С—О или для деформации угла между двумя ковалентными связями, можно приближенно узнать из молекулярного спектра органических веществ. Если применить соответствующую силу к гомеополярной ковалентной связи и предположить, что исследуемый образец состоит из бесконечно длинных непрерывных параллельных цепей, то можно получить модуль упругости примерно в 2x10 дин/см . Это соответствовало бы полностью кристаллизованному материалу, состоящему из полностью ориентированных макромолекул. Модули упругости некоторых образцов, приведенных в табл. 7, приближаются к этой предельной величине, что свидетельствует о достижении высокой степени кристаллизации с довольно полной ориентацией кристаллических областей. Модули упругости ниже в тех случаях, когда волокна содержат агент набухания (например, воду). Из табл. 7 можно видеть, что имеются и другие причины, обусловливающие более низкий модуль упругости некоторых из испытанных волокон. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология