Термомеханический анализ полукристаллических полимеров

Кристаллическая фаза характеризуется температурой плавления Г_пл, аморфная фаза — температурами стеклования Т_с и текучести 7'. При этом Т_с всегда меньше Т_ш. Соотношение температур плавления и текучести зависит от молекулярной массы полимера, и возможны два варианта.

Для полимеров с умеренными молекулярными массами Т_Л < Г_||Л. Термомеханическая кривая такого образца приведена на рис. 4.36, а. При температурах стеклования и текучести аморфная фаза полукристаллического полимера переходит из стеклообразного в высокоэластическое и затем в вязкотекучее состояние. Однако макроскопический механический отклик материала, т. е. его деформируемость, практически не изменяется. Это связано с тем, что кристаллиты действуют как жесткие физические узлы, препятствуя реализации сегментальной и молекулярной подвижности в аморфной фазе. Следовательно, физико-механическое поведение полукристаллического полимера в этом температурном интервале целиком определяется кристаллической фазой независимо от состояния аморфной. При Т_т происходит плавление кристаллической фазы, и образец становится полностью аморфным, в результате полимер полностью переходит в вязкотекучее состояние.

Для полимеров с высокой молекулярной массой Т_г > Т_ш (рис. 4.36, б), и плавление, т. е. переход кристаллического полимера в аморфное фазовое состояние, наблюдается в интервале температур между Т_с и 7'. В результате при Т_ая образец переходит в высокоэластическое состояние, а при последующем нагреве до Г_т — в вязкотекучее.

Отметим, что подобное поведение наблюдается при приложении к полимеру небольших деформаций в области линейной вязкоупругости, когда.

Рис. 4J6. Термомсханичсские кривые полукристаллического полимера:

а-Т_т<�Т^б-Т_т>Т"

в процессе деформации не происходит никаких структурных перестроек. Для анализа структурной картины физико-механического поведения полукристаллического полимера обратимся к результатам динамометрического метода исследования.