Структура полиэтилена в ориентированных бикомпонентных смесях, отожженных выше точки его плавления
Материалы / Структура полиэтилена в ориентированных бикомпонентных смесях, отожженных выше точки его плавления
Страница 2

В композициях К2 и К3 структурный переход ПЭ типа кристалл - мезофаза не обнаружен. При нагревании подобных систем на термограмме при 400 К наблюдается пик плавления ПЭ, при 455 К - завершение процесса плавления ПП. После охлаждения до комнатной температуры рентгенограммы подобных систем характеризуются картинами, аналогичными представленной на рис.3 для К1. Таким образом, для бинарных смесей ПЭ - ПП независимо от способа получения композиции после отжига при достаточно высоких температурах и последующем охлаждении реализуется один и тот же тип текстуры ПЭ. Сложный характер структуры ПЭ, возникающий в ориентированных смесях при отжиге выше Тпл ПЭ, обнаружен также в работах [11-14]. Однако во всех случаях дифракционные картины несколько отличались от полученной в данном случае.

Сравнение рентгенограмм исходных и отожженных пленок показывает, что рефлексы ПП практически не изменяют своего положения. Дифракционные картины ПЭ, напротив, существенно различаются. Так, рефлекс (020) локализован уже не только на экваторе, но и под азимутальным углом около 37° к меридиану. Рефлексы (110) и (200) также изменили свое местоположение и образовали шеститочечные картины относительно центра рентгенограмм.

Рис.3. Фоторентгенограммы в больших (я) и малых углах дифракции (б) композиции К1, отожженной при 450 К в течение 600 с.

При этом следует отметить, что частично все три рефлекса сохранились па экваторе, а частично образовали дебаевские кольца, что соответствует наличию в системе некоторой доли кристаллов с С-текстурой, с одной стороны, и изотропного материала - с другой.

Анализ рентгенограмм композиций K1, К2 и К3 показывает, что во всех трех случаях в системе помимо остатков кристаллов с С-текстурой и некоторой доли изотропного материала присутствуют по крайней мере еще два по-разному ориентированных набора кристаллитов ПЭ. Один тип структурных элементов ориентирован так, что вектор обратной решетки (200) направлен вдоль оси вытяжки, а вектор (020) - вдоль экватора рентгенограммы. Другие кристаллиты преимущественно ориентированы таким образом, что трансляция "я" элементарной ячейки составляет угол примерно 37° с экватором, а ось "в" - тот же угол с меридианом. Учет точечной симметрии относительно центра рентгенограммы и зеркального отражения в плоскости снимка относительно оси вытяжки позволяет отчасти представить пространственное расположение структурных элементов в виде ламелярных образований, часть которых ориентирована под углом 30-40° к направлению растяжения таким образом, что (110) кристаллографические плоскости перпендикулярны оси ориентации. Другая часть ламелярных кристаллов ориентирована поверхностью ламелей перпендикулярно этой оси.

Подобные представления подтверждаются малоугловым рентгеновским снимком, приведенным на рис.3. Рентгенограмма в малых углах содержит шесть рефлексов калеобразной формы, два из которых локализованы на меридиане, а остальные четыре расположены под азимутальным углом 30-40° к экватору. Четырехточечная малоугловая картина рассеяния соответствует наличию скошенных слоев в композиции. Совпадение азимутальных углов в больших и малых углах дифракции указывает на то, что в слоевых образованиях вектор (200) перпендикулярен плоскости ламели, а вектор (200) и ось "с" лежат в этой плоскости. Рефлексы на меридиане отвечают рассеянию на ПЭ и ПП ламелярных кристаллах (рис.1).

С целью получения более полного представления о структуре изучаемых объектов помимо прямой геометрии были осуществлены также боковой и торцевой виды съемки. В одном случае первичный пучок лежит в плоскости пленки-образца и перпендикулярен оси вытяжки, в другом - направлен вдоль оси. Полученные таким образом рентгенограммы (с приведенными схематическими изображениями рефлексов ПЭ) представлены на рис.4.

Анализ показывает, что при боковой съемке получается дифракционная картина от семейства кристаллов, ось "а" которых направлена вдоль экватора, т.е. перпендикулярно оси вытяжки и плоскости пленки, а ось "в" - вдоль меридиана, т.е. параллельно этой оси.

Рис.4. Фоторентгенограммы композиции K2, отожженной при 428 К в течение 600 с: о - прямая съемка, б -

боковая, в - торцевая

Отметим, что в первых двух случаях съемки (а и б) ось "с" всегда направлена вдоль первичного пучка.

Согласно электронно-микроскопическим данным (рис.1), кристаллизация расплавленного ПЭ в композиции происходит в полостях ограниченного объема, заключенных внутри одноосно-ориентированной плоской пленки - матрицы ПП. По форме эти полости представляют собой сильно вытянутые в направлении оси ориентации области с поперечным размером, как указывалось выше, порядка 200 нм. Плоскостной характер образца обусловливает, по-видимому, на стадии растяжения некоторую сплюснутость полостей в направлении, перпендикулярном плоскости пленки. Последнее предположение подтверждается фоторентгенограммой, полученной при съемке в торец (рис.4, в).

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Углеводы
В живой природе широко распространены вещества, многим из которых соответствует формула Сх(Н2О)у. Они представляют собой, таким образом, как бы гидраты углерода, что и обусловило их названи ...

Ученые вскрыли процесс образования снежинок
Ученые из Франции и США установили, что снежинки образуются благодаря бактериям. Работа ученых опубликована в последнем номере журнала Science. Ученые под руководством Брента Кристнера из государств ...

Исследование каталитических свойств полимерных комплексов
В последнее время наиболее интенсивно развиваются области исследований на стыке различных направлений, например, катализ полимерами, возникший благодаря взаимодействию таких разделов химии, ...