Структура полиэтилена в ориентированных бикомпонентных смесях, отожженных выше точки его плавления
Установлено [1-3], что нагревание выше температуры плавления ПЭ ориентированной бинарной полимерной смеси ПЭ - ПП, полученной различными способами (на стадии синтеза, через раствор или расплав), сопровождается сохранением исходной ориентации цепей ПЭ при повышенном взаимодействии между диспергированным веществом и ПП-матрицей. Аналогичные эффекты, хотя и менее ярко выраженные, наблюдались также для композиций ПЭ - ПЭТФ и ПЭ - ПС [4, 5]. В одном случае связь между компонентами обеспечивали макромолекулы ди-блок-сополимера, кристаллизующиеся соответствующими участками в кристаллических образованиях того или иного полимера [1-3], в другом - радиационные сшивки, возникающие в пограничном слое, разделяющем компоненты, при воздействии относительно небольших доз (~5 МГр) ионизирующего излучения [4-7].
При отсутствии таких взаимодействий, как это имеет место в исходных механических смесях, получаемых из расплава или раствора, или при разрушении таких связей (например, при нагревании композиции, полученной на стадии синтеза до температур, близких к точке плавления матрицы, после отжига выше Тпл и возврата на комнатную температуру), наблюдается необратимое нарушение исходной ориентации цепей ПЭ с потерей признаков хорошо до этого выраженной С-текстуры.
Цель настоящей работы - изучение особенностей структуры ПЭ, возникающей в ориентированных бикомпонентных пленках и волокнах в результате отжига в изометрических условиях при температурах, превышающих равновесную Тпл.
На рис.1 представлены электронно-микроскопический снимок (а) и малоугловая фоторентгенограмма (б) ориентированной неотожженной композиции К1. Микродифракцией установлено, что темные "бусинкоподобные" ряды являются диспергированными частицами ПЭ в матрице ПП (более светлые области). Система представляет собой ламелярный кристалл, о чем свидетельствует каплеобразная форма рефлексов на меридиане малоугловой рентгенограммы. Оценка периодичности показала, что большой период превышает 50 нм и совпадает для обоих компонентов. Толщина образований ПЭ, имеющих резко анизодиметричную форму, порядка 200 нм. Размер "бусинки" вдоль оси ориентации, определяемый по морфологической картине, составляет 80 нм, что хорошо коррелирует с величиной большого периода, определенной по рентгеновским данным.
Типичные ДСК-термограммы композиций К1 и К2 при нагревании приведены на рис.2. В первом случае картина имеет сложный характер и содержит четыре хорошо выраженных максимума. Первый пик локализован при 402 К, последний при 443 К, что соответствует плавлению ПЭ и ПП в "обычной" механической смеси К2. Происхождение двух других максимумов проанализировано в работах [1-3], в которых установлено, что при 424 К происходит фазовый переход ПЭ из орторомбической в псевдогексагональную модификацию, а при 433 К - плавление псевдогексагональной мезофазы ПЭ.
Анализ термограмм в сочетании с температурными рентгеновскими съемками [9] показывает, что при 413 К практически заканчивается плавление кристаллов ПЭ со сложенными цепями (тепловой эффект 99,7 кДж/ кг, что составляет 36% суммарной теплоты плавления ПЭ). Процесс перехода в мезофазу окончательно завершается при 433 К (122 кДж/кг, что отвечает 44% суммарного теплового эффекта). ............
