ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связь между акустической и диэлектрической релаксацией полимеров из "Акустические методы исследования полимеров" Если в полимерном образце создать электрическое поле, то дипольные моменты отдельных кинетических элементов или атомных групп будут стремиться ориентироваться в этом поле. Такой процесс ориентации и представляет собой поляризацию полимерного диэлектрика. Если убрать внешнее электрическое поле, то вследствие теплового движения отдельных кинетических элементов через некоторое время поляризация полимерного образца уменьшится до нуля и система вернется в прежнее равновесное (или квазиравновесное) состояние. Такой процесс перехода к равновесию называется диэлектрической релаксацией и характеризуется временем релаксации т . Если к полимерному диэлектрику приложить переменное электрическое напряжение, то очевидно, что диэлектрические свойства полимера будут зависеть от соотношения между частотой приложенного электрического напряжения О) и временем диэлектрической релаксации т,. [c.256] Комплексная диэлектрическая проницаемость е. полимеров является своеобразным аналогом механической податливости J. [c.257] Следует заметить, что выражения (235) и (236), по сути дела, являются электрическими аналогами соотношения (193). [c.257] Так же как и при рассмотрении акустических свойств, здесь возможны два случая. [c.258] Пусть вторые члены правой части выражений (238) и (239) существенно превышают первые. Тогда члены, содержащие множитель (1 — х), будут вносить основной вклад в е и г . Это приведет к тому, что е и е станут убывать с ростом степени кристалличности. Так как зависимость е от более сильная, чем е, то при возрастании степени кристалличности будет убывать и tg бд. [c.258] Такая зависимость диэлектрических свойств от степени кристалличности обычно наблюдается при Т У аморфных областей. В таком состоянии находятся, например, многие полиолефины при комнатной температуре. [c.258] Здесь р — плотность полимера, а индексы 1 и 2 относятся соответственно к полностью закристаллизованному и аморфному образцам того же полимера. [c.259] Отсюда становится ясным, при каких допущениях справедлива эмпирическая формула (242). [c.259] Не исключено, что для кристаллических полимеров возможен и такой случай, когда первый член в правой части одной из формул (238) или (239) существенно превышает второй. Тогда е и е будут возрастать при увеличении степени кристалличности. Такое возрастание е и tg б при увеличении г. действительно часто наблюдается. [c.259] Очевидно, что при выполнении этих неравенств е и е будут убывать при увеличении концентрации пластификатора. Можно ожидать, что такая зависимость диэлектрических свойств (особенно г и tg б) от концентрации пластификатора должна проявляться в стеклообразном состоянии и служит одним из критериев антипластификации (см. гл. 5). [c.260] Действительно, усиление эффективности межмолекулярного взаимодействия в антипластифицированном полимере ниже должно приводить к демпфированию молекулярного движения. Результатом этого будет являться уменьшение интенсивности вторичного максимума потерь в полярном полимере, пластифицированном полярным пластификатором. [c.261] Такое уменьшение e ax наблюдалось в пластифицированном поливинилхлориде - . При этом оказалось, что при содержании пластификатора больше 20% максимум вторичных потерь полностью подавляется. Авторы работы показали, что уменьшение интенсивности р-про-цесса в пластифицированном ПВХ связано с возрастанием вероятности возникновения более жестких конформаций цепи. Другие исследователи объясняют этот эффект изменением надмолекулярной структуры ПВХ при пластификации. Очевидно, что обе эти точки зрения касаются различных аспектов одного и того же физического явления, взаимно дополняют друг друга и подтверждают правильность концепции, изложенной в разделе 5 гл. 5. [c.261] Из сопоставления соотношений (244) и (245) вытекает справедливость правила Кувшинского , согласно которому для tgo композиции должно выполняться неравенство tg o tg O tg Ьт, где индекс п относится к компоненту, имеющему наиболее низкие диэлектрические потери, а индекс т — к компоненту с наибольшими диэлектрическими потерями. [c.261] Рассмотрим два частных случая. [c.262] Такая ситуация, когда несшитого полимера много больше е того же полимера, но имеющего максимальную степень сшивания, действительно имеет место, если оба полимера находятся в высокоэластическом состоянии. В этом случае основной вклад в е будет вносить второй член правой части формулы (248), и диэлектрические потери будут уменьшаться с ростом степени сшивания. [c.262] Вернуться к основной статье