и вычисления по результатам этих измерений времени релаксации диэлектричес- кой поляризации, в исследуемое вещество предварительно вводят путем растворе- ния, диффузии или набухания небольшие количества, порядка 0,3-3%, низкомоле- кулярных полярных веществ, химически инертных по отнощению к.исследуемому веществу, например хлорбензол, хлороформ и др., а молекулярную релаксаци-ю исследуемого вещества оценивают по времени диэлектрической релаксации полученной смеси при температурах, олизких к температуре стеклования, но превышающих ее не более чем на 50 С. Принципиальное отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что молекулярная релаксация исследуемого, вещества под действием внешнего электрического поля вызывается посредством переориентации направлений дипольного момента полярных молекулзондов, химически не связанных с молекулами исследуемого вещества, в то время как в известном способе молекулярная релаксация вызывается активацией полярных групп, непосредственно входящих в состав молекул исследуемых веществ. Возможность реализации предлагаемого способа подтверждается результатами изучения закономерностей протекания про цессов диэлектрической релаксации. На фиг. 1 приведены графики темпера турной зависимости времени релаксации диэлектрической поляризации в смесях дивинильного стереорегулярного каучука (СКД) молекулярной массы 10 и вязкостью 250 Пз с 1О% хлорбензола (1), 1О% хлороформа (2) и 3% ацето нитрила (3); на фиг. 2 - то же, в сме-сях трансформаторного масла с 10% (1) 20% (2) и 40% (3) хлорбензола; на фиг. 3 -то же, в смесях СКД с 3% (1) 10% (2) и 30% (3) хлорбензола; на фиг. 4 - графики зависимости температуры стеклования Тс. от концентрации низкомолекулярного компонента в смесях СКД хлорбензол (1) и трансформаторное масло - хлорбензол (2). Температуры стеклования Т для тран форматорного масла СКД, определенные методом дифференциально-термического анализа, соответственно равны 182 и (фиг. 3). Как видно из графиков (фиг. 1), в области нйзкиз температур от до Т., 10 5 О С значения времени релаксации в рас ворах СКД, содержащих различное количрство разных полярных молекул, оказы ваются близкими. При экстраполяции к нулевой концентрации полярного компонента величины Tg, стремятся к Т. чистого вещества (фиг. 4), следовательно, и времена релаксации в смесях при уменьшении содержания полярных компонентов приближаются к временам молекулярной релаксации чистых неполярных веществ. Если в области высоких температур, превышающих Tj. на 50-100 С, времена релаксации в смесях в значительной степени зависят от природы полярной молекулы, введенной в исследуемое вещество (фиг. 1), то в диапазоне Т -1О-5О°С времена релаксации определяются временем кооперативных процессов молекулярной релаксации исследуемого вещества матрицы. Таким образом, значения, измеряемые в смесях непопярных веществ с полярными, при концентрациях последних О,3-3% характеризуют молекулярную релаксацию собственно неполярной среды. Использование предлагаемого способа исследования молего лярной подвижности неполярных и слабополярных веществ позволяет применять сравнительно широко доступные методы измерения диэлектрических параметров (тангенса угла диэлектрических потерь или коэффициента диэлектряческих потерь), что обеспечивает сокращение сроков и трудозатрат при проведении научно-исследовательских и опытноконструкторских работ, а также дает возможность получить качественно новую информацию об особенностях молекулярной подвижности неполярных веществ. Формула изобретения Способ определения времени молекулярной релаксации кооперативных процессов в жидкостях и полимерах, заключающийся в измерении температурно-частотных зависимостей коэффициента диэлектрических потерь и определении по результатам этих измерений времени релаксации диэлектрической поляризации, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повьпиения точности определения времени молекулярной релаксации в неполярных и слабополярных веществах, в них вводят низкомолекулярные химически инертные полярные добавки, например хлорбензол, хлороформ, ацетонитрил в количестве 0,3-3% от веса исследуемого вещества, после чего измеряют вf)eмя релаксации кооперативного процесса диполь- 5 ной поляризации при температурах на 10-50 С превышающих температуру сте ; лования, по которой определяют время молекулярной релаксации исследуемого вещества. Источники информации,принятые во внимание при экспергвзе 26 1. Турлей С. Г. и Кесккула X Изучение множественных переходов в полимерах динамическим методом. Сб. а релаксационные явления в полимерах. Под ред. Р. Бойера. М,, Мир, 1968. 2. Липатов Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров. М., Химия, 1977, с. 122 (протсугип).
ff
. f ./ 10
-13-10
f
0
fw
3tФиъ.З
Тс
по
Авторы
Даты
1981-09-30—Публикация
1978-06-21—Подача