6 / 9
Рис. 3. Меридиональные ди-
фрактометрические кривые
ПОД-волокон,
нагретых в
вакууме при температуре 20
(
1
), 200 (
2
), 330 (
3
), 440 (
4
), 480
(
5
) и 500 (
6
)
◦
С
полимера до температуры 330
◦
С приво-
дит к разрушению низкотемпературной
модификации, при этом высокотемпера-
турная модификация, частично присут-
ствующая в исходном полимере (макси-
мум
2Θ = 49
,
4
◦
), еще не образуется.
Эти процессы могут свидетельствовать
о нарушении порядка вдоль осей макро-
молекул, когда боковой порядок также
не улучшается, то можно утверждать об
аморфизации полимера.
Кристаллизация ориентированного
полимера в высокотемпературной моди-
фикации начинается лишь при темпера-
туре более 400
◦
С (кривая
4
, см. рис. 3).
По мере повышения температуры интенсивность максимума в обла-
сти
2Θ = 49
,
4
◦
возрастает, а максимум в области
2Θ = 53
,
3
◦
исчеза-
ет. Дальнейшее возрастание температуры замедляет процесс кристал-
лизации, при температуре более 480
◦
С процесс приостанавливается
вследствие интенсивного разложения полимера, о чем свидетельству-
ет снижение интенсивности рефлекса на дифрактограммах (кривая
6
).
При кратковременном нагреве полимера в виде волокна до темпера-
туры 500
◦
С кристаллическая структура полимерного волокна сохра-
няется, несмотря на то, что при этой температуре полимер по данным
термогравиметрии теряет 30% массы и меняет цвет (чернеет).
Анализ совместных экспериментальных данных показал, что до
температуры 380
◦
С ПОД не кристаллизуется. При температуре бо-
лее 400
◦
С аморфный полимер при медленном нагреве может кри-
сталлизоваться в высокотемпературной модификации. При быстром
нагреве могут образоваться два типа модификации [11], что согласно
кривым ДТА иллюстрируется раздвоением экзотермических эффектов
(см. рис. 1). Отжиг образцов при высоких значениях температуры дает
возможность формирования высокотемпературной модификации.
Обзор и анализ кривых ДТА в сочетании с результатами рентге-
новского анализа показал, что преобразование структуры ПОД раз-
личного состава и способов получения протекает в широком высоко-
температурном интервале, где при температуре более 400
◦
С интен-
сивные процессы сшивания и термической деструкции макромолекул
конкурируют с фазовыми превращениями. Образование “мостичных”
связей между макромолекулами тормозит и сглаживает процесс кри-
сталлизации, делая сегменты макромолекулярных цепей ПОД непо-
движными. Кроме того, проведенные исследования свидетельствуют
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 3
125