Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

60
откладывается ∆ Т (разность температур исследуемого и стандартного ве-
ществ), при ДСК - d
∆
Q/dt (разность энергий между ячейками с исследуе -
мым образцом и эталоном). На рис.63 приведены типичные кривые ДТА и
ДСК, отражающие многие из наблюдаемых явлений.
При изменении температуры вещество может претерпевать фазовые
переходы первого и второго рода. Фазовые переходы первого рода харак-
теризуются скачкообразным изменением энтропии и объёма. Для полиме-
ров это плавление -кристаллизация и переходы кристалл - кристалл. Фазо-
вые переходы второго рода сопровождаются только изменением удельной
теплоёмкости. Для этих переходов характерно равенство энтропии и объё-
мов сосуществующих в равновесии фаз. Для полимеров это процессы , свя-
занные с переходом из стеклообразного в высокоэластическое состояние и
наоборот . Рассмотрим как это отражается в кривых ДТА и ДСК.
Рис.63 Кривая ДТА (ДКК) или ДСК.
При переходах первого рода имеют место узкие пики . Так как в по -
лимерах присутствуют структуры с разными размерами и конфигурацией,
то пики , отвечающие этим переходам , являются более широкими, чем те,
которые наблюдаются при аналогичных переходах в низкомолекулярных
соединениях. При переходах второго рода из-за повышения теплоёмкости
образец поглощает больше теплоты, но наблюдается не пик, а излом в за-
писи кривой. Такие химические реакции, как полимеризация, сшивание ,
окисление , сопровождаются появлением широких пиков. Существенное
значение имеет и то, как – при нагревании или при охлаждении - получена
кривая. Переходы при охлаждении часто наблюдаются при более низких
температурах вследствие эффекта переохлаждения или же являются более
размытыми, захватывая более широкий интервал температур.
По характеру происходящих в полимерах процессов при изменении
температуры наблюдаемые явления можно разделить на две группы : физи-
                                           60
от кладыв ае т ся ∆Т (разност ь т е мпе рат ур иссле дуе мого и ст андарт ного в е -
ще ст в ), при Д С К - d∆Q/dt (разност ь эне ргий ме ж ду яч е йками с иссле дуе -
мым образц ом и эт алоном). На рис.63 прив е де ны т ипич ные крив ые Д Т А и
Д С К , от раж аю щие многие из наблю дае мых яв ле ний.
        При изме не нии т е мпе рат уры в е ще ст в о мож е т пре т е рпе в ат ь фазов ые
пе ре ходы пе рв ого и в т орого рода. Ф азов ые пе ре ходы пе рв ого рода харак-
т е ризую т ся скач кообразным изме не ние м энт ропии и объ ё ма. Д ля полиме -
ров эт о плав ле ние -крист аллизац ия и пе ре ходы крист алл - крист алл. Ф азо-
в ые пе ре ходы в т орого рода сопров ож даю т ся т олько изме не ние м уде льной
т е плоё мкост и. Д ляэт их пе ре ходов характе рно рав е нст в о энт ропии и объ ё -
мов сосуще ст в ую щих в рав нов е сии фаз. Д ляполиме ров эт о проц е ссы, св я-
занные с пе ре ходом из ст е клообразного в в ысокоэласт ич е ское сост ояние и
наоборот . Рассмот рим какэт о от раж ае т сяв крив ых Д Т А и Д С К .




Рис.63 К рив аяД Т А (Д К К ) или Д С К .

        При пе ре ходах пе рв ого рода име ю т ме ст о узкие пики. Т аккакв по-
лиме рах присут ст в ую т ст руктуры с разными разме рами и конфигурац ие й,
т о пики, от в е ч аю щие эт им пе ре ходам, яв ляю т ся боле е ш ирокими, ч е м т е ,
кот орые наблю даю т ся при аналогич ных пе ре ходах в низкомоле кулярных
сое дине ниях. При пе ре ходах в т орого рода из-за пов ыш е ният е плоё мкост и
образе ц поглощае т больш е т е плот ы, но наблю дае т ся не пик, а излом в за-
писи крив ой. Т акие химич е ские ре акц ии, какполиме ризац ия, сш ив ание ,
окисле ние , сопров ож даю т ся появ ле ние м ш ироких пиков . С уще ст в е нное
знач е ние име е т и т о, как– при нагре в ании или при охлаж де нии - получ е на
крив ая. Пе ре ходы при охлаж де нии ч аст о наблю даю т ся при боле е низких
т е мпе рат урах в сле дст в ие эффе кта пе ре охлаж де ния или ж е яв ляю т ся боле е
размыт ыми, захв ат ыв аяболе е ш ирокий инт е рв ал т е мпе рат ур.
        По характе ру происходящих в полиме рах проц е ссов при изме не нии
т е мпе рат уры наблю дае мые яв ле ниямож но разде лит ь на дв е группы: физи-

Страницы