Способ определения степени кристалличностиполимеров

Номер патента: 262442

Автор: Ягфаров

ZIP архив

Текст

262442 О Л И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сома Советских Социалистических Республик, 421, 12/О МПК 6 011 с иорит Комитет по делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРь 61.1970 Дата опубликования описани Авто,ризобретен М. Ш. Яг аявитель СОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНО ПОЛИМЕРОВ2 в для облличносгирмулы дляфаз,ьзования эт личной степ едующие рамасс криста ого образца сионе испо. азцов с раз ыведены слпределенияДля перв их факторенью кристсчетные фо ллических (1 - В) - В еской азы первос где т10т 5 25 0 Известен способ определения степени кристалличности путем измерения энтропии, теплового эффекта и температуры плавления образца и расчета искомой величины относительно идеально кристаллического тела (метод дифференциального термического анализа).Цель изобретения - упрошение и ускорение способа определения степени кристалличности полимеров.Существо изобретения свсдится к тому, что измеряют теплоемкость образца при температурах ниже и выше температуры стеклования полимера и тепловой эффект плавления. Затем изменяют кристалличность образца, например, термостатированием, снова измеряют теплоемкость образца при тех же температурах и тепловой эффект плавления. По полученным данным рассчитывают искомую величину.Релаксационный характер изменения свойств полимера позволяет практически получить образцы с различной степенью кристалличности, При этом нет необходимости, в том, чтобы образцы отличались по степени кристалличности во всем температурном интервале существования кристаллов. Достаточно, если они различаются в небольшой области температур.Процесс плавления связан только с наличием кристаллической фазы; процесс изменения теплоемкости при стекловании обусловлен присутствием в полимере аморфной фазы, На- масса кри таллич фго образца;- масса исследуемого вещества;В - отношение разности теплоемкостиполимера выше и ниже температурной области перехода аморфной фазы из стеклообразного в высоко- эластичное состояние в двух опытах, проведенных при различной степени кристалличности образца;А - отношение тепловых эффектовплавления двух образцов (одного и того же вещесгва), закристаллизованных в разной степени,Для определения исходной степени кристалличности полимеров, кристаллизующихся в ходе опыта, используют разность тепловых эффектов плавления и кристаллизации и тогда А имеет следующее выражение:пп к262442 где Яи Я - тепловые эффекты плавленияобразца, закристаллизованного в различной степени;Яи Я, - тепловые эффекты кристаллизации,Для второго образца (го есть, первый образец.после термостатирования:т (1 - В)Пк, =А - В где пг - масса кристаллической фазы второго образца.Расчетные формулы выведены путем совместного решения следующих уравнений:тт т (С - С): та, (С - С ),(9) 15(1) Такое же уравнение можно получить и для второго образца: 2 г(з) (4) Ш,+И=т,+п 4, =т.,С,-С 1 т С - Са та,где т, и т, - массы кристаллической иаморфной фаз;индексы 1,2 - относятся к первому и второму образцу соответственно;индексы 5, 1 - к температурам ниже и вышетемпературной области стеклования,Первое уравнение получено, исходя из того,что тепловой эффект плавления Я пропорционален массе кристаллической фазы:Я, =Ат, (о)(6) Яа - фкг 1 где 1( - коэффициент пропорциональности,представляющий собой энтальпию плавления полностью закристаллизованного образца.Разделив уравнение (5) на уравнение (б), получаем: Ат Второе уравнение получают следующим образом.Поскольку теплоемкость является аддитивной функцией, можно написать:тС" ,= тС,+ таС,; (7) тС = т,С, + паСаМасса кристаллической фазыт Масса кристаллической фазытк Массааморфнойфазы т,Масса аморфной фазы т,% кристалличности Температура, С 0,05270,0527 82,4 От - 152 до - 113,5 71,3 0,2473 0,0862 0,2138 От - 102до - бб 82,4 82,8 0,2473 0,2485 0,0515 Образец иредварительио закаленный Здесь учтено, что при стекловании теплоемкость аморфной фазы С, претерпевает существенное изменение. Изменение чеплоемкости кристаллической фазы С, определяют обычной 5 зависимостью от температуры, что можно вычислить путем интерполяции, Этим изменением можно и пренебречь, поскольку в данном небольшом интервале температуры оно несущественно.10 Вычитая уравнение (8) из уравнения (7),получаем: Разделив уравнение (9) на уравнение (10), находим: Уравнения (7) и 8 представляют выражение30 аддитивности масс различных фаз для одногои того же количества взятого полимера,Изложенный способ с применением общепринятых методов определения тепловых величин, например методов количественной термо 35 графин, практически осуществляют следующим образом,Исследуют полидиметилсилоксан промышленного типа СКТ (мол. в. о 37200), с содержанием летучих низкомолекулярных составляю 40 щих 12,1%, вес взятого образца 0,300 г.Этот образец охлаждают до температурыниже температурной области стеклования, затем в установке его линейно нагревают доокончания плавления кристаллической фазы и45 термостатируют, При этом происходит изменение степени кристалличности образца,Затем операции охлаждения и нагреванияповторяют. Теплоемкости ниже и выше температурной области стеклования и величины теп 50 ловых эффектов плавления определяют по термограммам. Полученные данные по определению степеникристалличности сведены в табл. 1,Таблица 1 Образец охлажденный постепенно262442 Таблица 2 Образец после расплавления охлажден при комнатной температуре (через 21 час)Образец выдержан при 180 С 1 час Температура,Масса кристаллической фазыт Масса кристаллической фазыИк Степень % кристалличности, % Масса аморфной фазы шаМасса аморфной фазы иаОт +30 до +230 0,0194 54,0 18,4 0,0485 0,570 0,0861 Предмет изобретения Составитель Е. РозаицеваТехред Т, П. Курилко Корректор Л, И. Гаврилова Редактор Н, Вирко Заказ 1230/10 Тираж 500 ПодписноеЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква Ж.35, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 По литературным данным с 1 епень кристалличности диметилсилоксана 80 - 90%.П р и м е р 1, Исследуют фазовый, состав неСогласно литературным данным, процент кристалличности 22 - 5 %.П р и м е р 3. Измеряли степень кристалличности натурального каучука в интервале температур от - 100 до 0 С. Вес образца 0,1890 г. Получены результаты: пг = 0,0586 г; т, = = 0,1304 г, Степень кристалличности 31%. Рентгеноструктурные исследования дали результат 30+10%.Время определения степени кристалличности полимера в интервале темпер атур от - 150 до + 200 С равно 2,5 - 3 час (из них 80 мин идет на эксперимент, остальное - расчет). Время рентгеноструктурного анализа при одной температуре около 4 - 6 час. ориентированных волокон полиэтилентерефталата в различных условиях. Полученные данные сведены в табл. 2. Способ определения степени кристаллично.20 сти полимеров путем измерения теплового эф.фекта плавления образца, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения определе.ния, предварительно измеряют теплоемкость образца при температурах ниже и выше темне.25 ратуры стеклования полимера, затем изменяюткристалличность образца, например, термостатированием, снова измеряют теплоемкости образца при тех же температурах и тепловой эффект плавления, и по полученным данным рас считывают искомую величину.

Смотреть

Заявка

1225430

Ш. Ягфаров

МПК / Метки

МПК: G01N 25/38

Метки: кристалличностиполимеров, степени

Опубликовано: 01.01.1970

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-262442-sposob-opredeleniya-stepeni-kristallichnostipolimerov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения степени кристалличностиполимеров</a>

Похожие патенты