Изучение деформации и течения полимеров


Экспериментальными доказательствами анизотропии деформирования полимеров являются двойное лучепреломление и расщепление линии ЯМР. Показано [32], что фундаментальная модель для высокополимеров - идеальная гауссова цепь - не дает расщепления линий в спектре ЯМР, а вызывает только уширение линии при деформации полимера, что создает предпосылки для выдвижения усовершенствованных моделей. Разработано аналитическое выражение для второго момента формы линии ЯМР в зависимости от степени растяжения образца.
Трехмерную ЯМР-спектроскопию используют для исследования промышленных шин, а также наполненных эластомеров и их двойных и тройных смесей [33]. Для образцов сантиметрового размера с временем спин-решеточной релаксации Ti в интервале 200-50 мс и спин-спино вой релаксации Т2 0,5-2 мс получение изображения занимает несколько минут. При этом достигается пространственное разрешение 0,5-1 мм, достаточное для обнаружения морфологических дефектов. В образцах меньшего размера за несколько часов можно получить разрешение менее 100 нм, определить ориентацию корда и другие детали структуры.
Методом ЯМР с импульсным градиентом спинового эха и методом рео-ЯМР [34] исследованы свойства полуразбавленных растворов высокомолекулярного полистирола в циклогексане вблизи точки расслоения. Измеренная зависимость самодиффузии полимера от температуры может быть смоделирована с использованием уравнения Вильямса-Ланделла-Ферри как процесс стеклования. Показана обратная зависимость самодиффузии от квадрата молекулярной массы полимера. С помощью метода рео-ЯМР измерены профили скорости для растворов полистирола при сдвиге в цилиндрической ячейке, согласующиеся с сильным сдвиговым утончением линий в спектре.