Температура кристаллизации полимера

Автор: admin · Дата: 6 ноября 2013 · Прокомментировать

Температура кристаллизации полимера

Изучение дифференциальных кривых нагревания образцов полиэтилентерефталата дает полное представление об изменениях, происходящих последовательно в полимере. Кривые нагревания образца аморфного полиэтилентерефталата и охлаждения расплава приведены ниже.

Эндотермический процесс протекает в температурной области 80—95° и заключается в переходе полимера из стеклообразного в эластическое состояние. После расстекловывания полимера или одновременно с этим процессом протекает экзотермический процесс Б—кристаллизация. Он проявляется при температуре от 105 до 150°. При расстекловывании полимер становится вязким и липким, при кристаллизации он снова твердеет. Второй эндотермический процесс протекает при температуре 235—255°. При этом нарушается кристаллическая структура и полимер плавится.

Эндотермический процесс

Дифференциальные кривые нагревания аморфного полиэтилентерефталата и охлаждения расплава:
1 — кривая нагревания; 2 — кривая охлаждения.

При медленном охлаждении образца отмечается только один экзотермический эффект в температурной области 210—220°, в которой происходит кристаллизация полимера.

Конфигурация молекулы полиэтилентерефталата.

Известно, что в процессе производства синтетического волокна сформованное волокно подвергают вытяжке. При этом происходит ориентация макромолекул вдоль волокна. Некоторая, но недостаточная, ориентация протекает и при формовании. Вытяжку волокна лавсан необходимо проводить при температуре выше температуры стеклования (tc), так как при температуре ниже tc полиэфир, ломок и не поддается вытяжке. В обычных условиях температура стеклования аморфного полиэфира лавсан равна 67°, следовательно, вытягивание нужно проводить при температуре 70—90°.

Известно, что при температуре выше температуры стеклования происходит кристаллизация полимера. Обычно такой полимер хрупок. Если же при этой температуре полимер подвергать вытяжке, то закристаллизовавшиеся в этих условиях полиэфирные нити будут обладать эластичными свойствами волокна. Более глубоко суть этого процесса можно узнать на летнем обучении в Англии где преподают известные профессора в области органической химии и материаловедения.
Рентгенограмма волокна, вытянутого при низких температурах, показывает одну широкую интерференцию, что является признаком аморфной структуры вещества. Такой же характер имеет рентгенограмма не вытянутого волокна и твердого прозрачного полимера. Если волокно вытягивалось при 80—90°, то его рентгенограмма характеризуется более богатой текстурой. Отсюда видно, что при вытягивании волокна при 80—90° в полимере происходит процесс ориентации и кристаллизации. Рентгенограмма полиэтилентерефталата, полученного при медленном охлаждении после его расплавления, имеет вид, характерный для кристаллического полимера.

В процессе кристаллизации полиэтилентерефталата изменяется стереохимическое строение цепи молекулы. Макромолекулы аморфного полиэтилентерефталата имеют цис-конфигурацию, при кристаллизации они приобретают транс-конфигурацию. Каждой из этих конфигураций соответствуют определенные частоты инфракрасного спектра.

Рубрика: Технологии ·  

загрузка...


Оставить комментарий или два