Структура полиэтилена в ориентированных бикомпонентных смесях, отожженных выше точки его плавления
Материалы / Структура полиэтилена в ориентированных бикомпонентных смесях, отожженных выше точки его плавления
Страница 3

Как можно видеть, основное отличие данной дифракционной картины от обычно получаемой для С-текстуры (набор колец равномерной интенсивности, концентрических относительно центра рентгенограммы) заключается в существенном сгущении интенсивности по дугам, расположенным вблизи меридиана (рефлексы (110)) и экватора (рефлексы (200)). Угловая ширина дуг по азимуту примерно одинакова для обоих рефлексов и составляет ~45°. Такой характер рентгенограммы можно объяснить сплюснутостью вдоль нормали к плоскости пленки морфологической единицы (полости), причем структурные элементы такого образования должны располагаться так, что большинство кристаллов ориентировано осью "а" перпендикулярно плоскости пленки-образца. Отметим, что и в дан ном случае приходится констатировать, что ось "с" направлена преимущественно вдоль рентгеновского пучка, что в сочетании с первыми двумя случаями указывает на наличие симметрии, близкой к сферической.

Можно также высказать предположение о сплюснутости морфологических единиц ПЭ не только в направлении, перпендикулярном плоскости пленки-образца, но и вдоль оси растяжения. Действительно, в работе [13] показано, что в этом направлении развиваются значительные напряжения, приводящие к одноосному сжатию расплавленных включений ПЭ со стороны ПП-матрицы, возникающие сразу же в начале охлаждения. Следовательно, в данном случае может иметь место разновидность ориентационной кристаллизации под действием аксиально действующих сил, в результате чего возникают выделенные направления под азимутальным углом порядка 37°.

Учитывая возможность эпитаксиального механизма кристаллизации ПЭ на поверхности ориентированного ПП [11], совокупность полученных данных можно объединить в следующую схему (рис.5). Включения расплавленного ПЭ, подверженные всестороннему сжатию со стороны матрицы, в свою очередь оказывают давление на ее стенки, проминая их в "слабых" местах. Анизодиметричные образования ПЭ утрачивают "веретеноподобную" форму, приобретая волнообразный профиль стенки.

На поверхности ПП, как на гетерогенных зародышах, ПЭ эпитаксиально

кристаллизуется. Процесс протекает таким образом, что ось "с" укладывается вдоль поверхности раздела между компонентами, а ось "а" - перпендикулярно данному направлению. Рост кристалла развивается от стенки к оси полости, причем фронт кристаллизации останавливается в результате столкновения с другим таким же фронтом, растущим в обратном направлении. Получающаяся при этом морфологическая картина напоминает "нитки бусинок", ориентированных вдоль оси растяжения. Структурные элементы такой нитки сплюснуты в направлении, перпендикулярном оси пленки-образца, а также в направлении оси растяжения. Резюмируя результаты исследования композиций K1, К2 и К3, можно констатировать, что после отжига подобных систем выше Тпл и последующего охлаждения наблюдается эпитаксиальная кристаллизация расплавленных частиц ПЭ на поверхности ориентированного ПП с образованием текстуры сложного характера.

Естественно выяснить, является ли описанный выше механизм универсальным, не зависящим от природы второго компонента. С этой целью аналогичные эксперименты проделаны на композициях К4 и К5, в которых в качестве матрицы выступают ПЭТФ и ПС соответственно. Чтобы избежать дополнительных сложностей, связанных с наличием плоскостной текстуры в пленках, эти образцы исследовали в виде волокон.

Отметим, что при наличии повышенного взаимодействия между компонентами в системах К4 и К5 при нагревании выше Тпл в изометрических условиях также зафиксировано структурное превращение ПЭ кристалл - мезофаза. Однако этот эффект выражен значительно слабее, чем в композициях ПЭ - ПП. Для системы К1 это связано с низкими кратностями вытяжки, поскольку и ПЭТФ, и композицию на его основе не удается растянуть более чем в 5 раз. В системе К5 роль матрицы выполняет аморфный полимер, находящийся при температурах отжига выше точки стеклования. Поскольку ПС находится в вязкотекучем состоянии, несмотря на относительно высокие кратности растяжения исходной композиции, эффект перехода едва удается зафиксировать в течение короткого промежутка времени при быстром нагревании выше Тпл.

При охлаждении до 293 К систем К4 и К5 из состояния, в котором мезофаза еще наблюдалась, исходная С-текстура ПЭ частично восстанавливается, что связано с кристаллизацией расплава на сохранившихся в ориентированном состоянии небольшой доли распрямленных цепей ПЭ, как на зародышах. При нагревании выше температуры перехода мезофаза - изотропный расплав всего лишь на несколько градусов и последующем охлаждении возникает текстура (Рис.6), являющаяся промежуточной стадией структурной перестройки между А - и С-текстурами. Подобные явления встречаются на определенной стадии усадки при отжиге ориентированного ПЭ в свободных условиях вблизи Твл [

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Математическая обработка результатов анализа и оценка их качества
...

Способы получения и свойства бутилкаучука
Сополимеры изобутилена с 2-5 % изопрена производят под торговой маркой «бутилкаучук». Присутствие двойной связи в молекулах «бутилкаучука» позволяет проводить его вулканизацию с целью улучше ...

Изучение основных свойств адсорбентов
Процесс изучения адсорбентов в области химии с применением опытов и рассмотрением различных теорий о них проходит давно. Ученные химики рассматривают их структуру и свойства. Данная информа ...