ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКОЙ ПОЛИСТИРОЛА И ЕГО МОДИФИКАЦИЙ И ПАРАМЕТРАМИ ТЕРАГЕРЦОВОГО ПОГЛОЩЕНИЯ В ИК СПЕКТРАХ

Аннотация

Измерены и проанализированы ИК спектры полистирола  и его модификаций, полученных замещениями атомов водорода в бензольном кольце метильными группами и/или атомами хлора и брома. Все эти спектры имеют аномально широкую асимметричную полосу поглощения с положением максимума в терагерцовом диапазоне от 40 до 80 см^-1, в зависимости от природы заместителя. Она может быть отнесена к поглощению, связанному с либрацией (вращательными колебаниями) фенольных колец мономерных звеньев, то есть к поглощению по механизму Поли. Взаимосвязь между спектральными параметрами этого поглощения и молекулярными характеристиками изученных полимеров позволяет непосредственно анализировать роль молекулярной структуры и межмолекулярных сил в динамике их макромолекул. Обнаружено, что высоты потенциальных барьеров либрации мономерных единиц полистирола и его модификаций,  оценённые на основе анализа поглощения Поли, близки к энергиям активации низкотемпературной δ-релаксации в этих стеклообразных полимерах. Сравнение барьеров  либрации мономерных единиц макромолекул ПС и его модификаций с активационными барьерами локальной сегментальной подвижности в тех же ПС подтверждает, что β-процесс как элементарный акт сегментальной динамики обусловлен коррелированным либрационным движением участка цепи, статистически независящего от соседних участков. В этом смысле универсальный δ-процесс является высокочастотным предшественником β-процесса в полимерах подобных полистиролу.