STRUKTURA I SVOJSTVA POLIMERA - Kemijsko-tehnološki fakultet

Slika 2.20. Dijagram relaksacijskog procesa
Relaksacijski proces ima eksponencijalni karakter. Ako se vanjska sila mijenja u vremenu
može se dogoditi da uspostavljanje ravnoteže nikad ne uspije u potpunosti, jer se neprestano
mijenjaju uvjeti ravnoteže. Obzirom da je kod polimera uspostavljanje ravnotežnog stanja
najčešće dugotrajan proces eksperiment se izvodi mjerenjem ∆Y do vrijednosti manje od 1%
pri čemu je vrijeme promatranja t~4-5τ. Relaksacijsko vrijeme izrazito ovisi o temperaturi:
τ = τ o
exp( ∆E / RT )
2.13
gdje je τ o konstanta za dani mehanizam. Dakle, relaksacijsko vrijeme ne mjeri samo brzinu
uspostavljanja ravnotežnog stanja nego i tumači ovisnost te brzine o temperaturi.
Sile koje izvode sustav iz ravnotežnog stanja mogu biti mehaničke, električne ili
magnetske, ali bez obzira na prirodu sila polimer odgovara isto jer odgovara istim kinetičkim
jedinicama. Zato se mehanička, električna i druga svojstva mogu meñusobno korelirati.
2.2.2.1. Raspodjela relaksacijskih vremena
Hijerarhija i superpozicija u konformaciji makromolekula (odjeljak 2.1.5.2.) uzrok su toga da
polimeri imaju kinetičke jedinice različite veličine i različite složenosti, od molekulnih
skupina u ponavljanoj jedinici do većih segmenata makromolekule. Koncepcijom
relaksacijskog vremena može se obuhvatiti i vremenska ovisnost nadmolekulnih organizacija
(područja raznih tipova i stupnjeva sreñenosti) u polimeru. Zbog toga se uspostavljanje
ravnotežnog stanja u polimeru ne ostvaruje jednim relaksacijskim vremenom, nego postoji
35