Діелектричні властивості макромолекул

Діелектричні властивості високомолекулярних полімерних полярних діелектриків має ряд специфічних властивостей, що відрізняють їх від мономерних полярних рідин. Це пов’язано з тим, що кожна молекула мономера містить тільки один диполь, причому між диполями не існує ніякого зв’язку, крім звичайних міжмолекулярних взаємодій. Процес орієнтації таких диполів в більшості випадків може бути описаний за допомогою лише одного середнього часу релаксації.

У полімерної молекулі мономерні полярні молекули пов’язані між собою хімічно, стають частинами однієї макромолекули. У результаті переміщення одного диполя зачіпає сусідні диполі, хімічно пов’язані з першим. Реакція такого полярного полімеру на зовнішнє електричне поле сильно залежить від гнучкості його ланцюгів і конформації. При цьому різні ділянки ланцюга макромолекули опиняються в неоднакових умовах, одні диполі можуть орієнтуватися швидше, ніж інші. Полімерна молекула веде себе подібно суміші різних молекул меншого розміру, кожна з яких має свій власний час релаксації. Тому полімерні молекули мають більш широкий спектр часів релаксації, ніж мономірні.

Для всіх полімерів встановлено два типи діелектричних втрат. Перший тип діелектричних втрат, званий дипольно – сегментального, пов’язаний з орієнтаційними поворотами полярних ланок макромолекул в умовах, коли можливе сегментального рух, тобто в високоеластіческом стані (вище температури склування полімеру Тс). Другий тип – дипольно – групові втрати – обумовлені орієнтацією самих полярних груп. Часи релаксації дипольно – групових втрат менше, ніж дипольно – сегментального, тому вони спостерігаються при більш високих частотах або більш низьких температурах.

Посилання на основну публікацію