В.А. Кабанов - Практикум по высокомолекулярным соединениям (1156193), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Таблица (г(. Д Таблице радиусов атомов Образцы: полятстрзфторзтился (ПТФЭ) (плеякя толщиной О,б ии). Приборы: рсятгеяовскяй аппарат типа УРС-0,1, рентгеновская камера с плоской кзссстой, рамка для рзстяжсняя образца, яякрофстоистр тяяз Мф-4 с цряставкой для фотоистряроязяця рсятгсяогрзии цо кругу. Методика работы и обработка результатов Для образца со степенью ориентации 300 — 500 % получают рентгенограмму по методике, описанной в работе Н1.2.
Полученную рентгенограмму фотометрируют на мнкрофотометре с помощью приставки, позволяющей вращать рентгенограмму вокруг центра в горизонтальной плоскости. На экваторе рентгенограммы выбирают интенсивную дугу, расположенную возможно ближе к пятну от первичного пучка. Вращая рентгенограмму, измеряют по визуальной шкале изменение интенсивности прошедшего через рефлекс пучка света, причем измерения проводят через каждые 5'. Поскольку почернение дифракцнонного пятна определяется пе только рассеянием рентгеновских лучей упорядоченно расположенными областями, но и некогерентным рассеянием, то фон, им обусловленный, необходимо исключить.
Распределение фона на пленке от центра к периферии определяют фотометрировапием по радиусу рентгенограммы в направлении, а котором отсутствуют рефлексы, обусловленные когерентным рассеянием. Фотомстрирование по кругу и меридиану обязательно проводят при одинаковой настройке прибора. Почернение собственно дифракционного пятна в каждой точке дуги Е„рассчитывают по формуле ф (Н1.9) я+Ф гдс 1э — интенсивность света, црошсдшсго чсрсз фотоыстрярусиую цлсяяу я исстс, з котором цоясрясцяс вызвано только фояои; 1„4 — яцтсясязяость пучка света, прошедшего чсрсз рсфзеяс реятгснсгрз мин, включая фоц. На рис.
Ъ'1. 24 приведены кривые фотометрирования по кругу н радиусу рентгенограммы. Значения 1, + Ф отсчитывают от темновой отметки до фотометрической кривой. Темповая метка соответствует интенсивности света, прошедшего через непрозрачное место пленки, и практически равна пулю, Для нахождения 1Ф под кривой фотометрирования по радиусу проводят плавную линию РР, которая и определяет фон рентгенограммы (рис.
Н1. 24, б). По условию фотометрирования 7Ф равна отрезку В0. Пересчитав интенсивности прошедшего через рефлекс света на почернение Е„по формуле (71. 9), строят кривую зависимости ń— ср (рис. Н1.25, а). Пло- Ряс. Н1.24. Кривая фотоистряроззпня рефлекса по кругу (а) ц рсцтгсногрзииы цо 'г радиусу г (б). 194 Ряс. Н1.25. Кривая распре. д, деления почсряснцй рефлек- са по углам Ф (а) я колячс- стяя материала по углзи Ф (б).
о е р -эо' о язо'у шадь, ограниченная этой кривой, представляет собой интегральное почернение, обусловленное рассеянием ориентированного материала. Для расчета функции распределения осей макромолекул по углам кривую почернеяия нормируют путем приведения площади под кривой к одному значению — площади прямоугольника с высотой, равной Е, которую находят из отношения площади Я под кри. вой почернепия к плошади основания ОР. Для этого значения по- чернения Е„в каждой точке относят к высоте прямоугольника Е. Ея Кривые в координатах аз= — — ф, т.е. нормированные кривые Е почернения, позволяют судить об ориентации материала.
Количество молекулярных цепей, ориентированных в данном угловом интервале, выражается участком площади Я, ограниченным кривой, ординатой н отрезком абсциссы в этом интервале углов (рис. Н1. 25, б). Отношение площади этого участка В„к общей плошади 3 дает долю молекулярных цепей ш, расположенных в данном угловом интервале. Данные фотометрирования и расчетов вносят в таблицу. Форма записи результатов: тф я+Ф /Ф Е=1я— зьФ Угли Ф Задание. Построить кривую распределения количества макро- молекул по углам ориентации, проанализировать полученную зависимостзб имеется лн аналогия в распределении молекул в ориентированных низкомолекулярных веществах? Ра бота Ч1.4.
Определение оптического знака двулучепреломления сферолитов полимеров Цель работы. Определение оптического знака двулучепреломлення, определение направления ориентации макромолекулярных осей в сферолнтах полипропилена. Образцы: цоляцропялсн язотзятячсскяй (порошок я яысокооряснтяроззяязя плсякз). Приборы я посуда: микроскоп поляряззцяоцяый типа МИИ-8 с кварцевой пробной плзстяцкой, нзгрсззтсльязя печь, лабораторный ззтотряясфориятор, электронный потсяцяоиетр типа ЭПВ-2, предметное я покрознос стекла.
196 Таблица П.З. Таблица интерфервнционных цветов нри различной разности хода Раавоеть хода В 10а, мкм Рааяоееь хода а.10, мкм Цаее Цвет Фиолетовый Сиццй Зеленый 55-220 220-270 270 †4 490 †5 Серый Белый Желтый Крвсцый 550 — 570 570-705 705-795 Исследования с помощью микроскопа начинают на образце высокоориентированного ПП, в котором оси макромолекулы расположены в направлении растяжения пленки. Вращением предметного столика микроскопа добиваются положения, при котором ось ориентации образца становится параллельной пробной пластинке. Наблюдают изменение интерференционной окраски (разности хода) при последовательном прохождении поляризованного света через пробную пластинку и пленку ПП, на основании чего делают вывод о прямой или обратной параллельности инднкатрис макромолекулы и стандартного кристалла (см.
рис, И,!5). По окончании изотермической кристаллизации образца ПП при заданной температуре его переносят на столик микроскопа н проводят аналогичные исследования. Оптической знак двулучепреломления кристаллитов в сферолитах ПП определяют во втором и четвертом квадратах, т. е.
в направлении, параллельном пробной пластинке, как показано на рис. Н1. 15. !95 Методика работы и обработка результатов Исследование сферолитной структуры полипропнлена (ПП) проводят на образцах в виде пленок толщиной 30 — 40 мкм, получаемых прн охлаждении расплава полимера. Для этой цели полимер в виде порошка помещают между предметным и покровным стекламн и нагревают в печи при 200 С в течение 15 мин. Через 7 — 8 мин от начала нагрева, не вынимая образца из печи, надавливают на покровное стекло палочкой для получения пленки надлежащей толщины. Через 15 мин снижают температуру печи с помощью электронного потенциометра до заданной температуры, при которой проводят изотермическую кристаллизацию образца.
Таким способом готовят пленки полипропилена при одной из следующих температур кристаллизации: 100, 120, 130, !34, 138'С и времени кристаллизации от 60 до 120 мин. Прежде чем приступить к работе с микроскопом, необходимо ознакомиться с его устройством по описанию прибора. Проверить, правильно ли в микроскопе установлены николи для получения поляризованного света. Обратить внимание на то, какую окраску в поляризованном свете имеет пробная пластинка (стандартный кристалл) и в таблице интерференционных цветов найти ее разность хода. Затем сопоставляют индикатрисы макромолекулы и кристалли. тов сферол ига. Задание.
Установить, к какому морфологическому типу относятся сферолиты полипропилена; определить оптический знак двулучепреломления сферолитов полипропилена, указать направление осей макромолекул по отношению к радиусу сферолита, учи' тывая, что при кристаллизации цепи полимера образуют складки. Р а бота Ч1.5. Кинстика кристаллизации полимеров из расплава Цель работы. Получение изотерм кристаллизации и определение константы скорости кристаллизации полиэтилена. Образцы: полиэтилен высокой плотности. Приборы: цилиндрическая печь, электрццкый цотецццометр типа ЭПВ-2, лвборвторвый ввтотрвцсформвтор, термоствт типе т-!5, дилвтометр стеклянный е саедивительцой жидкостью (ртуть), секуцдомвр.
Методика работы и обработка результатов Дилатометр (рис, Н1. 26) с образцом (заполненный ртутью) помешают в цилиндрическую печь, предварительно нагретую до 160— 180'С. В ходе опыта температуру поддерживают постоянной с помощью электронного потенциометра и лабораторного автотрансформатора. По истечении заданного преподавателем времени (15— 30 мин) дилатометр быстро переносят в термостат с силиконовым маслом, в котором предварительно установлена определенная температура (122 — 126'С). В ходе изотермической кристаллизации наблюдают и записывают значения уровня мениска ртути в дилатометре (й) через каждые 5 мин (!).
Полученные результаты вносят в таблицу. На основании полученных данных строят изотерму кристаллизации в координатах й — й На рис. У1. 27 приведена характерная дилатометрическая кривая, из которой видно, что после некоторого индукционного периоде т начинается кристаллизация. Кинетика кристаллизации описывается 5-образной кривой. Быстрое опускание мениска ртути в начальный момент обусловлено тем, что дилатометр из печи помещают в среду с более низкой температурой; это изменение высоты столбика ртути в расчетах не учитывается. Объемная доля расплава полимера в каждый момент времени может быть найдена из соотношения Ис — 5 а= о сьо — тзоо Рвс, Н!.
25. Стекляцкый дцлвтометр: 1 — образец; У вЂ” ртуть. Ркс. Ч!. 27. Изотермв кристаллизации (йо — высотв чоннскз ртути в начальный момент; Ь вЂ” в конце процесса крнствллнзвцнн; Ьо — в момент врсменн 1). Обрабатывая полученные данные с помощью уравнения (Ъ'1. 7), которое удобно представить в виде ~г ~о м 3 Ьо — Ь~ можно получить значения й и и. Для этого строят график в коору Ь,— Ь„Х динатах !ц ~ — 1П ~ „' „" ~~ — !цп Константу скорости й находят "о l по значению отрезка, отсекаемого прямой на ордннате, а структурный параметр и — по таигенсу угла наклона этой прямой. Данные измерений и расчетов вносят в таблицу.
Форма записи результатов: Ьо — Я "о Ло л — ь г лг !не Р а б от а Ъ'1.6. Изучение связи между структурой и физико-механическими свойствами полимеров Цель работы. Изучение зависимости ударной вязкости от размеров сферолитов поликапроамида. Образцы н ревктнвы: полнкзпровчнд (брускн размером 4 мм )( 6 мы )ч )4 60 мм), 6 о(о-ный водный раствор феволв. Приборы: метзллогрвфнчсскнй мнкроскоп МИМ-7, маятниковый копер МК- 0,5-1, воздушный термастат, шлнфовальпый круг (тонккй). Методика работы В данной работе изучают изменение размеров сферолитов и по- казателя ударной вязкости поликапроамида в результате отжига.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
