Главная --> Справочник терминов


Логарифмический декремент Логарифмическая приведенная вязкость (логарифмическое вязкое1ное число)

сравнивать одни образец полимера с другими известными образцами, пользуясь значениями их логарифмической приведенной или относительной вязкости. Например, если известно, что для получения пленки с заданными свойствами требуется поливинилхлорид с определенной величиной логарифмической приведенной вязкости, то известная логарифмическая приведенная вязкость нового образца является достаточной характеристикой для вновь синтезированного поливинил-хлорида с ожидаемыми свойствами.

Природа используемого растворителя и концентрация полимера влияют на логарифмическую приведенную вязкость, но значительно меньше, чем на относительную вязкость. В общем чем лучше растворитель, тем выше наблюдаемая логарифмическая приведенная вязкость данного полимера. Аналогично чем выше концентрация тем ниже наблюдаемая логарифмическая приведенная вязкость. Температура влияет лишь постольку, поскольку она влияет на растворяющую способность растворителя и на деструкцию полимера. Результаты, полученные при 30 и 25°, обычно согласуются в пределах точности, обеспечиваемой этим методом. Полученные результаты должны иметь точность в пределах 0,04 абсолютных единиц в пределах значений логарифмической приведенной вязкости до 5 единиц. Логарифмическую приведенную вязкость вычисляют по следующему уравнению:

Твердый белый непрозрачный полимер освобождают от пробирки, разбивая ее и счищая остатки стекла напильником. Логарифмическая приведенная вязкость (дли 0,5°{]-иого раствора в jn-кре-золе) имеет значение 1.0 1.4; г пл. полиамида 265". Полиамид рас творим в муравьиной кислоте. Волокна и пленки могут быть получены или из расплава или из раствора в муравьиной кислоте.

Используются приемы и аппаратура, описанные прн синтезе тю-лнгексаметнленадипнпамида (синтез № 2). 12.90 г соли ДИБ С-10 (0,03 моля) и 6,36 г солн-610 (0,02 моля) загружают в ампулу, которую освобождают от воздуха и запаивают. Ампулу нагревают на паровой бане при 202° (л-крезол) в течение 16 час. N, N'-Дналкил-диамин реагирует значительно медленнее, чем соответствующие первичные диамины, вследствие чего нагревание в эаганнной ампуле должно быть более продолжительным. Ампулу охлаждают н осторожно вскрывают (замечания по мерам предосторожности даны при синтезе найлона-66). Далее припаивают боковой отвод, вводят капилляр, доходящий почти до дна пробирки, и последнюю заполняют азотом. Затем пробирку нагревают на паровой бане при 218° (нафталин) 0,5 часа при атмосферном давлении, затем переносят в па ровую баню с температурой 275° (метнлнафтиловын эфир), нагре вая 45 мин при атмосферном давлении в медленном токе азота Наконец, в течение последующих 6 час нагревания давление снижают до I мм. Полученный полиамид имеет т. пл. около 145°. Из расплава могут быть получены эластичные волокна. Пленки можно получать как из расплава, так и из раствора в 98%-пон м\равьнной кислоте. Логарифмическая приведенная вязкость полиамида (0.5%-ный раствор в крезоле при 25°) составляет 0.6—0.8.

25 г очищенной П-аг/иноуидекановон кислоты загружают в трехгорлую колбу емкостью 200 мл, снабженную мешачкой со стержнем и лопастями из нержавеющей CIBIH, насадкой Клаизена дли отгонки воды и газоподводящей трубкой. Воздух из колбы вытесняют азотом и начинают нагревание на мета (лической и in масляной бане. Б течение 10 час нагревают при 220", пропуская ток азота через расплав. После того как из расплава вынута мешалка, реакционную массу охлаждают в токе азота и лолнмер извлекают, разбив колбу. Поликондепсацию небольших количеств аминокарбо-новой кислоты (10—15 г) можно проводить в полнкондеисацшнной пробирке. Азот, подводимый по капиллярной трубке, доходящей до дна пробирки, перемешивает расплав (см. общие указания в синтезе № 2). В этом случае применение вакуума не обязательно. Полиамид получается с количественным выходом. Его т. пл. 185—190°, логарифмическая приведенная вязкость 0,6—0,7 (0,5%-ныи раствор в л-крезоле при 35е). Из расплава могут быть получены пленки н вытянуты нити.

В трсхгорлую колбу емкостью 100 ил, снабженную гаэоподво-дящей трубкой, доходящей до дна колбы, коротким воздушным холодильником и капельной воронкой, загружают 15 г гексаметнлен-быс-нминоуксусной кислоты и 35 г перегнанного л-крезола, содержащего 0,04 г фосфорной кислоты. Смесь нагревают 30 час при 180° на масляной бане (можно и с перерывами), пропуская через реакционную массу медленный ток иэита. В случае испарения части растворителя через капельную воронку добавляют свежую порцию ж-крезола. Затем температуру в течение 20 час поднимают до 213° и далее в течение 3 час снижают давление до 15—20 мм. Растворитель при этом удаляется, н полимер остается в виде желто-оранжевого твердого блока. Его разбивают на куски, измельчают в порошок и экстрагируют из него л!-крезол кипящим ацетоном. Логарифмическая приведенная вязкость полимера 0,6—1,0 (0,5%-ный раствор в ж-крезоле при 25е); т. пл. 240Э. Из расплава могут быть получены волокна. Эластичные упругие пленки, полученные из расплава, становятся мягкими и податливыми после погружения в воду. Полимер растворим в муравьиной н уксусной кислотах и о jn-крезоле.

Точно" взвешенную смесь 2,95 г (0.0254 моля) гексаметнлен-диачина и 9,20 г (0,0250 моля) цифеннл-ди-к-бутилмалоната загружают в ампулу, которую затем попеременно эвакуируют и заполняют азотом (гм. синтез № 2). Эвакуированную ампулу запаивают и нагревают 14 час па паровой бане при 210°. После охлаждении вмпулу вскрывают, снабжают боковым отводом и гаяолодводящей капиллярной трубкой, доходящей до дна, и нагревают 1 час на паровой бане при 265° при атмосферном давлении, 15 мин при остаточном давлении 30 мм и, накоттец, 5 час при дав чении 3 мм Все это время через расплав пропускают мед~енный ток азота. Пробирку охлаждают до комнатной температуры, разбивают и полимер очищают от стекла. Выход полимера количественный (не считая механических потерь). Логарифмическая приведенная вязкость 0,5— 0,7 (0,50/е-ныи раствор в .«-крезоле пря 25°); т. пл. ^145°. Из расплава и нэ раствора в смеси хлороформа с метанолом (88/12 вес. ч.) можно получить прочные пленки. Полимер растворим также в спирте, л-крезсле, муравьиной кислоте.

В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, < аэотподводящей трубкой и хлоркальциевой трубкой, загружают раствор 17,23 г (0,10 моля) декаметилендиамина в 25 мл толуола (высушенного над металлическим натрием) и при перемешивании добавляют сразу 20,22 г (0,10 моля) дибутилоксалата (под азотом). Оставшийся оксалат споласкивают 15 чл сухого то.туола и добавляют в колбу. Происходит выделение тепла, и через короткое время начинается образование белого твердого полимера. Перемешивание продолжают до тех пор, пока реакционная масса становится настолько вязкой, что мешалка останавливается. Логарифмическая приведенная вязкость полученного на этой стадии полиамида 0,15 0,25 (0,5%-ный раствор в серной кислоте при 25°). Спустя 2 часа после начала загрузки колбу нагревают до 270° на бане ич сплава Вуда, непрерывно пропуская азот над реакционной массой (конец гаэовводной трубки должен находиться над самой поверхностью реакционной массы). В процессе подъема температуры толуол отгоняется. При 270° реакционную массу выдерживают 1 час, затем ее охлаждают в токе азота. Полимер получается в виде твердого куска беюго цвета. Логарифмическая приведенная вязкость 0,6—0,7

В ампулу загружают смесь 12,60 г (0,071 моля) трнкарбаллн-ловой кислоты и 8,31 г (0,071 моля) гексаметилендначина. Ампулу тшатечьно заполняют азотом, запаивают и нагревают 3 часа при 15СР. Затем в течение 2 час температуру поднимают до 205° (нагреваемую ампулу загораживают шитом). Ампулу охлаждают вскрывают, снабжают газоподводящей трубкой и боковым отводом, присоединенным к вакуумной системе. Ампулу нагревают при 218° в медленном токе азота, понижая давление до 1 мм. Через 2 часа газоподводящую трубку поднимают выше поверхности расплава и полимер охлаждают в токе азота. Логарифмическая приведенная вязкость полученного полимера (для 0,5 %-ного раствора в А-крезоле

Логарифмическая приведенная вязкость (для 0.5%-ною раствора в -tf-креэоле при 25°) 0.8—1,2 Из расплава при 340° могут быть сформованы прочные пленки.

Рис. 5.7. Зависимость коэффициента механических потерь полиизобутилена от температуры по данным Шмидера и Вольфа (логарифмический декремент затухания пересчитан на коэффициент механических потерь). Частота свободных колебаний 1,1—1,3 Гц

Где / — момент инерции маятника; К — коэффициент, зависящий от формы образца; сок = 2п/Т«; ш = 2п/Т — частоты колебаний комбинированной системы с образцом полимера и без образца соответственно; Хк = \n(Ai/Ai+l)—логарифмический декремент колебаний комбинированной системы с образцом полимера; At, Ai+i — амплитуды последовательных колебаний комбинированной системы с Образцом полимера.

А = я tg6 — логарифмический декремент затухания.

Рис. XII. 3. Спектр времен релаксации сшитого бутадиеннитрильного эластомера СКН-50 при 323 К. полученный методом свободных затухающих крутильных колебаний [4 — логарифмический декремент затухания (обозначения переходов см. в табл. XII. I)]

Линейные полимеры 27, 220, 222 Логарифмический декремент 100 Лучепреломление двойное 88

Применяется также фотографическая регистрация кривой затухания колебаний. В уже упоминавшейся работе [213] описан более .простой и точный метод, по которому кривая затухания фиксируется иа перфоленте потенциометр ическо го регистратора уровня амплитуд (рис. 3.17). Его шкала градуирована в децибелах, а логарифмический декремент затухания колебаний вычисляется как

Амплитуда вибрации оказывает влияние на величину б. Поэтому при определении б в процессе старения образца амплитуда должна сохраняться постоянной. Резонансная частота и логарифмический декремент затухания оказываются весьма чувствительными к структурным изменениям. Например, последний существенно меняется даже лри незначительном повреждении поверхности образца, его расслоении или нарушении структурных связей. Таким образом, деструктивные явления в изделии обнаруживаются задолго до развития лавинной стадии разрушения, когда их обычно можно обнаружить невооруженным глазом.

* ЛДК — логарифмический декремент колебаний (ГОСТ 24347-80).

Так, в приборе Р. Бухдаля с соавторами [13], который по конструкции представляет собой типичный «язычковый» прибор, измерения выполняют в интервале температур от 4 до 250 К при скорости нагрева 1 К/мин до 25 К и до 0,25 К/мин при более высоких температурах. Колебания возбуждаются резким ударом и затем бесконтактным датчиком измеряют частоту и логарифмический декремент затухания с записью результатов измерений на вторичном приборе. При проведении опытов в низкотемпературной области существенное значение имеет способ термостатирования образца. Из-за низких механических потерь в образце измерения нельзя проводить в газовой среде, которая создает сильный фон. В глубоком вакууме градиенты температур по образцу достигают 3 К, что недопустимо. Полагают, что оптимальным является создание гелиевой атмосферы при низком остаточном давлении. В таком случае надежно измеряются значения tg б порядка ЫО-3 (при «фоновом» значении tg 8 несколько выше Ы0~4). Модуль рассчитывают по резонансной частоте колебаний, используя модифицированную формулу (VII.15), a tg 6 — по декременту затухания. Собственная частота колебаний пластмассовой пластинки размером 110X10X0,75 мм в низкотемпературной области близка к 5 Гц.

Однако в отличие от применения традиционного крутильного маятника, позволяющего получать абсолютные значения механических характеристик исследуемых материалов, метод ТВА, как правило, дает только относительные результаты и используется для сравнительных испытаний. Это связано с неопределенностью формы и размеров образца, нанесенного на торсион. Так как логарифмический декремент затухания равен Д=ЛН1п(Л,-/Л1+„), где N — число циклов колебаний, за которые амплитуда уменьшится от Л, до Аг+п, то в качестве меры А в методе ТВА выбирают величину N~l при некотором произвольно взятом отношении амплитуд

где Ri и Rz — разрушающие напряжения; Е' — динамический модуль упругости; А — логарифмический декремент затухания; р — плотность; с— скорость звука; индексы 1 и 2 относятся к различным образцам одного и того же полимера; показатель т обычно принимает значения, равные 1 или 1/2,




Лабораторные установки Литературные источники Логарифма константы Логарифмического декремента Локальных напряжений Лопастными мешалками Лабораторного оборудования

-
Яндекс.Метрика