Влияние температуры на доменное структурообразование в сегментированных уретановых полимерах

Рис. 3. Интенсивность малоуглового рентгеновского рассеяния (в пересчете на точечную коллимацию) в зависимости от угла рассеяния 20 для образца ПЭУМ в исходном состоянии (7) и образцов, предварительно прогретых со скоростью 3 град/мин до 170 (2), 190 (5), 220 (4) и 250° (5). По достижении указанных температур образец подвергали закалке в жидком азоте; съемку вели при комнатной температуре

Рис. 4. Интенсивность рентгеновского рассеяния под фиксированным углом 29=40' ' в зависимости от времени для образца ПЭУМ в ходе его нагревания от комнатной температуры до 170 (1) и 190° (2) и выдерживания при указанных температурах. Показаны также уровни / после охлаждения образцов

Результаты термомеханического анализа представлены на рис. 1. Кривая 1 имеет сравнительно короткое плато высокоэластичности: около 150° наблюдается подъем и затем некоторое замедление хода зависимости в области температур, предшествующих окончательному переходу к течению. Причиной подъема и замедления могут быть проявления пластичности, подавляемые дополнительным структурообразованием при повышении температуры. Такое объяснение подтверждается термомеханической кривой, полученной при импульсном нагружении (рис. 2); структурирование проявляется в сокращении амплитуд деформации в интервале температур 150-200°.

Все вышерассмотренное позволяет заключить, что исходный образец заструктурирован неполностью; дальнейшему совершенствованию структуры должно содействовать прогревание образца до температур, находящихся в указанном интервале. В самом деле, полученные после такого прогревания термомеханические кривые (рис. 1, кривые 2—4) последовательно изменяются и принимают вид, при котором обсуждаемые элементы вырождены и переход к течению происходит при наиболее высокой температуре. Уровень же плато высокоэластичности в зависимости от температуры прогревания сначала растет, а затем понижается, что также отражает изменения в состоянии доменной структуры.

Синтезированная аналогичным образом ПЭУМ с соотношением компонентов 1,425: 1: 0,5: 3 дает термомеханические кривые, подобные вышеописанным, но эффект дополнительного структурирования выражен несколько слабее, тогда как при соотношении 0,95: 1: 1: 3 такого эффекта вовсе не наблюдается. Следует полагать, что рассматриваемый эффект связан, по-видимому, с высоким содержанием диамина, причем решающее влияние здесь может оказывать своеобразие кинетики отверждения. При больших концентрациях реагирующих групп образование доменов должно происходить с высокой скоростью и в большом числе центров, в результате чего они застекловываются, не достигая оптимальных размеров и степени совершенства. Ясно, что такие домены должны иметь относительно низкую температуру размягчения. (Аналогией может служить другой фазовый процесс — быстрая кристаллизация полимера из сильно переохлажденного расплава, при которой образуются малого размера несовершенные кристаллы, имеющие низкую температуру плавления [14].)

Совершенствование доменов при повышении температуры может происходить путем их роста и понижения дефектности вплоть до возникновения (в благоприятных случаях) кристаллической упорядоченности. В результате этих процессов повышается значение температуры размягчения, должны изменяться также рентгеноструктурные характеристики.

На рис. 3 приведены кривые малоуглового рентгеновского рассеяния. Наличие четких рефлексов на кривых 1—4