Структура полимеров
жүктеу/скачать 2.52 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1. Кинетика изотермической кристаллизации полипропилена
| Заключение
Таким образом, полимерные тела могут обладать как аморфной, так и кристаллической структурой, причём в связи с цепным строением макромолекул образование кристаллической структуры кинетически затруднено, а на химическую структуру и конфигурацию цепи накладываются серьёзные ограничения. Особенностью полимерных кристаллов является иерархическая организация их надмолекулярных структур. Основной структурной единицей при этом является относительно тонкий кристалл, образованный многократным сложением полимерной цепи. Кинетика и термодинамика фазовых переходов, механические свойства кристаллических полимеров также имеет особенности, обусловленные цепным строением макромолекул и связанным с ним строением надмолекулярных структур. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1. Кинетика изотермической кристаллизации полипропилена Целью данной работы является исследование кинетики кристаллизации изотактического полипропилена из расплава методом дилатометрии в изотермических условиях. 31 Поскольку плотность кристаллически структурированного полимера больше, чем у аморфного, процесс кристаллизации при постоянной температуре должен сопровождаться уменьшением объёма образца, причём степень закристаллизованности можно определить по следующему уравнению-‐пропорции: θ(t) = V 0 −V(t) V 0 −V ∞ = h 0 − h(t) h 0 − h ∞ Нулевой момент времени соответствует полностью аморфному полимеру, индекс бесконечности определяется по значению объёма в тот интервал времени, когда изменение объёма становится пренебрежимо мало по сравнению с ошибкой его определения. На практике изменение объёма определяют в дилатометрах, представляющих собой капилляры с постоянным сечением (рис. 16). В этом случае измерямым параметром является высота столба жидкости в капилляре h. Устройство дилатометра включает в себя также накопительную ёмкость снизу капилляра. В эту ёмкость и помещают образец полимера, а сверху наливают ртуть, которая позволяет чётко следить за объёмом полимерного тела, так как равномерно распределяется в пустотах полимера и не практически не подвергается капиллярному поднятию. Рис.17. Типичная кинетическая кривая изотермической кристаллизации Рис.16. Устройство дилатометра В качестве характеристики кинетики кристаллизации используют кинетическую кривую в координатах высота столба ртути в дилатометре – время (пример на рис. 17). 32 Для получения количественных кинетических параметров применяют обсчёт по уравнению Колмогорова-‐Авраами (см. теоретическую часть разработки). Используемые материалы и оборудование Дилатометр с образцом изотактического полипропилена, готовый к работе Трубчатая печь с контролируемым изотермическим нагревом Термостат с силиконовым маслом с держателем для дилатометра Секундомер Экспериментальная часть 1. Расплавьте образец нагреванием дилатометра в трубчатой печи (при заданной температуре 200°С в течение часа). 2. Перенесите дилатометр в термостат, отмечая характеристики расплава полимера в накопительной ёмкости дилатометра. Термостат предварительно установлен на 124°С. 3. Дождитесь окончания термостатирования образца (по установлению постоянной величины высоты столбика ртути в дилатометре после быстрого падения). 4. Начинайте засекать время. 5. Отметьте время, за которое столбик ртути упадёт на одно деление дилатометра (1 мм). 6. Регистрируйте кинетику кристаллизации в течение часа – не реже чем через каждые 5 минут отмечайте показания дилатометра. 7. Отметьте характеристики полимера в накопительной ёмкости по окончанию наблюдения за кристаллизацией. 8. Постройте полную кинетическую кривую кристаллизации по экспериментальным данным. 9. Охарактеризуйте степень гомогенности зародышеообразования. 10. С помощью математических пакетов (или на миллиметровой бумаге в двойных логарифмических координатах) определите кинетические параметры кристаллизации (в рамках модели Колмогорова-‐Авраами). 11. По найденным параметрам определите характер роста структур. |