Вы здесь

Главная

Процесс стеклования и релаксация энтальпии во влажном эластине

ID_Статьи: 
32.00

Как и все аморфные синтетические полимеры, а также денатурированные теплом биополимеры, нативный аморфный эластин может находиться или в стеклообразном, или в высокоэластическом состояниях. Зависимость температуры перехода между ними -температуры стеклования -от содержания воды, являющейся естественным пластификатором, ранее была нами определена методом ДСК. В настоящей работе эти результаты дополнены исследованием поведения теплоемкости эластина в области стеклования в зависимости от его термообработки.

Было установлено, что отжиг вблизи нижней границы интервала стеклования образцов эластина, содержащих только связанную воду, приводит к появлению максимума, температура и величина которого определяются условиями отжига. Этот максимум имеет не структурное, а релаксационное происхождение, отражая медленное приближение исследуемой стеклообразной системы к состоянию равновесия в процессе отжига. Количественной мерой этого приближения может служить вычисленное из значений теплоемкости изменение энтальпии в процессе отжига, т. е. ее релаксация. Установлено также, что дегидратация отожженных образцов эластина (напр., с 17% до 12%) приводит к полному исчезновению обсуждаемого максимума, при этом наблюдаемые термограмммы имеют вид, характерный для закаленных образцов. Отсюда следует, что дегидратация переводит систему эластин-связанная вода в самое неравновесное из возможных для стекла состояний, подобное формирующемуся при закалке из высокоэластического состояния. Обсуждаются причины этого явления.

Как и все аморфные синтетические полимеры, а также денатурированные теплом биополимеры, нативный аморфный эластин может находиться или в стеклообразном, или в высокоэластическом состояниях. Зависимость температуры перехода между ними -температуры стеклования -от содержания воды, являющейся естественным пластификатором, ранее была нами определена методом ДСК. В настоящей работе эти результаты дополнены исследованием поведения теплоемкости эластина в области стеклования в зависимости от его термообработки.

Было установлено, что отжиг вблизи нижней границы интервала стеклования образцов эластина, содержащих только связанную воду, приводит к появлению максимума, температура и величина которого определяются условиями отжига. Этот максимум имеет не структурное, а релаксационное происхождение, отражая медленное приближение исследуемой стеклообразной системы к состоянию равновесия в процессе отжига. Количественной мерой этого приближения может служить вычисленное из значений теплоемкости изменение энтальпии в процессе отжига, т. е. ее релаксация. Установлено также, что дегидратация отожженных образцов эластина (напр., с 17% до 12%) приводит к полному исчезновению обсуждаемого максимума, при этом наблюдаемые термограмммы имеют вид, характерный для закаленных образцов. Отсюда следует, что дегидратация переводит систему эластин-связанная вода в самое неравновесное из возможных для стекла состояний, подобное формирующемуся при закалке из высокоэластического состояния. Обсуждаются причины этого явления.

 

Раева О.H., Грунина Н.А., Церетели Г.И., Белопольская Т.В.

НИИ Физики Санкт-Петербургского Государственного Университета (Россия).