Механические свойства полимерных пленок, такие как прочность на растяжение и сопротивление разрыву, сильно зависят от ориентации полимерных цепей
Механические свойства полимерных пленок, такие как прочность на растяжение и сопротивление разрыву, сильно зависят от ориентации полимерных цепей. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR) может использоваться для измерения степени ориентации как в плоскости пленки, так и по нормали к ней.
Механические свойства полимерных пленок, такие как прочность на растяжение и сопротивление разрыву, сильно зависят от ориентации полимерных цепей. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR) может использоваться для измерения степени ориентации как в плоскости пленки, так и по нормали к ней. Наклон пленки позволяет измерить дипольные изменения по нормали к плоскости, чтобы можно было исследовать трехмерную ориентацию. Измерения ослабленного полного отражения (НПВО) чувствительны к ориентации как в плоскости, так и по нормали к ней, но измеряют только участки поверхности. Спектры пропускания тонких пленок часто содержат интерференционные полосы (спектры каналов), которые необходимо минимизировать. В этой статье показаны различные измерения, а также рассмотрены некоторые практические вопросы.
Синтетические полимеры являются полукристаллическими и содержат участки с некоторым упорядочением в расположении полимерных цепей и неупорядоченные аморфные участки. Ориентация полимерных цепей в тонких пленках часто бывает анизотропной в результате производственного процесса. Например, растяжение пленки в одном направлении приведет к выравниванию полимерных цепей в этом направлении. Ориентация полимерной цепи оказывает большое влияние на механические свойства, такие как прочность на растяжение и сопротивление разрыву. Как правило, предел прочности при растяжении выше в направлении, параллельном полимерным цепям, чем в направлении, нормальном к ним, и то же самое относится к сопротивлению разрыву.
Ориентация в плоскости пленок, полученных методом экструзии, определяется относительно машинного направления и поперечного направления. Ориентацию можно исследовать при измерении поглощения при нормальном пропускании для излучения, поляризованного в любом направлении. Однако, поскольку электрическое поле находится в плоскости пленки, этот подход не позволяет измерить какое-либо поглощение с изменением дипольного момента по нормали к плоскости. Эта информация может быть получена путем передачи при ненормальном падении или, для поверхностных слоев, с помощью коэффициента ослабленного полного отражения (ATR).