Relaxationsspektrometrie an Polyethylenen

Abstract

Acht Relaxationsiibergange wurden im Temperaturintervall von -150°C bis zur Schmelztemperatur fur Polyethylen hoher Dichte und niederer Dichte mit den Methoden der Relaxationsspektrometrie an den Spektren der inneren Reibung und den Relaxationszeitspektren bestimmt. Davon entsprechen zwei ubergange bei niedriger Temperatu' den Bewegungen von CH,-Gruppen der Polyethylenkette in der amorphen und der kristallinen Phase. Die drei nachi folgenden ubergange sind mit der Beweglichkeit von Segmenten in verschiedenen Strukturbereichen (amorphe Phase', Zwischenphasenschicht und amorphe Abschnitte in den Spharolithstrahlen) verbunden. Die drei ubergange bei hohe, 'r Temperatur sind den A-ubergangen in Elastomeren analog. Die Strukturunterschiede zwischen den beiden Polyethy!' typen wirken sich in erster Linie auf die kleinere Kettenabschnitte erfassenden Relaxationsubergange in der kristallj;.> Phase aus. Die erstmals auf Polyethylen angewandte Relaxationsspektrometrie brachte bedeutend mehr Klarh in das komplizierte Problem der Relaxationsubergange in diesem Polymer. Peaaxcayuonnas cnexmpomempus na nonuammenaxonpeneseHM BocbeM peJraKcawMoHHnx nepexoRoB B mrrepsane TeMnepaTypM OT -150 "C no TeMnepaTypu f i~ BneHnFi ~J I H ~O J I M~T M J I~H~ B~I C O K O~ M H M~K O Z~ IIJIOTHOCTH. ti3 HMX p a nepexona n p~ HMSKMX TeMnepaTypax coo ~~f i cnoa n annop@aue yqacTmi B c@eposmHbm nyqax). T~I I nepexona n p~ B~ICOKIIX TeMnepaTypax ;LHanorwm. A-nepexonaM B anacToMepax. CTpyKTypHbIe p a 3 n n s~~ Mexqy ~B Y M R THII~MH I I O J I H~T H J I~H~ oKaabIBaIoT BnMmuie npexcne Bcero H a penaKcaqHoHHue nepexoRM B KpmcTaJrnmecKot @ase, oxsaTusamrqHe yqacTKH qem. Bnepsne MeTonaMu PeJIaKCaqHOHHOa CIIeKTpOMeTpHH H a CIIeKTpaX BHYTPeHHWO TPeHIIR II PeJIaKCaqHOHHOrO BpeMel BeTCTBYIoT ABHmeHMeM CH,-rp ynn ~O J I H 3 T M J I e H O B O~ qenM B aMOp@HOa H KpMCTaJrJIHqeCKOfi @asax. n0CJIenyIoIh TpH IIepeXOna CBR3aHbI C IIOABAXHOCTbH) CWMeHTOB B pa3HbIX CTPYKTYPHMX O~J I~C T R X (aMOp@HaR. MeHc@aSC npHMeHeHHaR H a nOJIM3THJIeH PeJIaKCaqHOHHaH CIIeKTpOMeTpHR BHeCJIa 60~1brue RCHOCTH B CJIOmHyIo npo6nemy peJIaKGW.(HOHHHX UepeXOAOB B aTOM AOJlHMepe. Relaxation spectrometry of polyethylenesBy applying relaxation spectrometry to the spectra of internal friction relaxation time eight relaxation transitions were determined in the temperature range of -150 "C up to the melting temperature with high and low density polyethylene.Two transitions at low temperature were assigned t o the motion of CH, groups of the polyethylene chain in the crystalline and amorphous regions. The three following transitions are related to the mobility of segments in different structural regions (amorphous phase, phase interlayer and amorphous regions within splierulites). The three transitions a t higher values of temperature were found t o be analogous t o the A-transitions in elastomers. The differences in structure of the two types of polyethylene affect primarily the relaxation transition in the crystalline phase occuring in shorter section of the polymer chain. Relaxation spectrom...