На практике при изучении диэлектрической релаксации полимеров определяют температурно-частотные зависимости компонентов комплексной диэлектрической проницаемости. При этом в соответствии с принципом температурно-временной эквивалентности (ТВЭ) можно проводить измерения в режиме изменения температуры с малой по сравнению с изменением т скоростью при фиксированной частоте внешнего электрического поля (скорость изменения температуры образца меньше 19 К/мин). В другом случае фиксируется […]
ФИЗИКА И МЕХАНИКА ПОЛИМЕРОВ
Природа диэлектрических потерь
У неполярных полимеров дипольные потери в области Т—Т2 (рис. 7.3, а) отсутствуют и проявляются только потери проводимости, вызывающие рост tg б при Т>Т2. Любой диэлектрик можно представить в виде параллельно или последовательно соединенных емкости С и активного сопротивления1R. В первом случае tg 6= 1/(сoCR), а во втором tg б = соС/?. Другой тип энергетических потерь […]
Релаксационный спектр
Уравнения (7.2) и (7.3) получены Дебаем при условии, что все диполи в диэлектрике одинаковы и не взаимодействуют между собой, поэтому имеется одно время релаксации т. Однако в реальных диэлектриках, в частности полимерах, процессам релаксации присуще распределение времен т*, описываемое релаксационным спектром. Тот факт, что диэлектрические свойства полимеров не могут быть точно описаны уравнением с одним […]
Уравнение Дебая
Дебаем [7.1] предложено уравнение, устанавливающее связь между макро — и микросвойствами полярных диэлектриков: А (7.1) а0- 3 kT AnNi ( ~ *3 ||де N — число молекул в 1 м3; ао — упругая поляризуемость молекулы; ро — собственный дипольный момент молекулы; k = = 1,38-10~23 Дж/К — постоянная Больцмана; Т — температура. Слагаемое р02/(3kT) характеризует […]
Диэлектрические потери
Диэлектрические потери характеризуют рассеяние (диссипацию) энергии, которая выделяется диэлектриком в виде теплоты при приложении к нему переменного электрического поля. Рассеяние энергии пропорционально е". Если к идеальному конденсатору приложить переменное напряжение U, то вектор тока I опережает напряжение на 90° (рис. 7.1) и потерь энергии не происходит. В случае неидеального диэлектрика, например полимерного материала, часть энергии […]
ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОЛИМЕРОВ
Явление поляризации диэлектриков ф Диэлектрические потери ф Уравнение Дебая ф Релаксационный спектр ф Природа диэлектрических потерь ф Обработка экспериментальных данных ф Процессы электрической релаксации в полимерах Под действием внешнего электрического поля в диэлектриках (к которым относятся и многие полимеры) нарушается статистически равновесное распределение заряженных частиц, появляется отличный от нуля результирующий электрический момент, возникает поляризация. Электрическим […]
Роль надмолекулярной упорядоченности в расплавах олимеров
Процесс молекулярного упорядочения эластомеров длится до ех пор, пока не образуется некоторая равновесная структура [6.7]. Это соответствует выходу реологической кривой на стационарный участок, параллельный оси абсцисс и характеризующийся некоторым предельным (для данной температуры) значением вязкости г)оо (рис. 6.19). Выход кривой на предельное значение соответствует некоторому времени т, характеризующему скорость образования равновесной надмолекулярной структуры (чем выше […]
Молекулярная модель эластомеров и вязкое течение
Молекулярную модель эластомеров можно рассматривать как сетку, временными узлами которой являются структурные микроблоки (физические узлы). Отрезки цепей, не входящие в данный момент в микроблоки, изменяют свою конформацию со скоростью теплового движения и за время жизни данных физических узлов они успевают много раз изменить свою конформацию. Так как время жизни микроблоков значительно больше, чем время перехода […]
Молекулярный механизм вязкого течения полимеров
При вязком течении происходит непрерывный процесс разрушения и перестройки его надмолекулярной структуры. Разрушение ее идет тем быстрее и дальше, чем больше Р и скорость вязкого течения. В процессе течения надмолекулярная структура полимера обратимо разрушается, причем тем сильнее, чем выше напряжение сдвига. При этом разрушение структуры происходит так, что сегменты полимерных цепей, входящие в надмолекулярные образования, […]
РОЛЬ СТРУКТУРНОЙ УПОРЯДОЧЕННОСТИ ПОЛИМЕРОВ в ФОРМИРОВАНИИ ИХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Молекулярный механизм вязкого течения полимеров ф Молекулярная модель эластомеров и вязкое течение ф Роль надмолекулярной упорядоченности в расплавах полимеров И кристаллические, и некристаллические полимеры характеризуются определенной надмолекулярной структурой (см. гл. 1), однако в вязкотекучем состоянии надмолекулярные образования полимеров непрочны и легко распадаются под действием теплового движения и напряжения. Возникают лишь временные упорядоченные микрообласти флуктуационной природы […]