Studies on dielectric properties of polyvinyl alcohol

Summary

Three samples of polyvinyl alcohol having different degree of crystallinity were prepared by heat-treatment. The frequency characteristics of three samples of those samples were measured over frequencies from 100 c/s to 2 M c/s at various temperatures, and only theβ- absorption could be observed, while the α-absorption was masked by the low frequency conduction.

With the increase of temperature, the magnitude of theβ-absorption became larger and the shape of theβ-absorption became sharper in the measurement of all samples. The change of the degree of crystallinity had no great effect upon the apparent activation energy for dielectric response and the shape of theβ-absorption. The effect of the change of the degree of crystallinity on the dielectric behavior, however, was found in the fact that the magnitude of theβ-absorption, (ɛ₀-ɛ_∞), linearly decreases with the increase of the degree of crystallinity. This fact suggests that the dipoles in the amorphous region will chiefly contribute to the dielectric absorption in the semi-crystalline polymers.

Zusammenfassung

Drei Proben von Polyvinylalkohol mit unterschiedlichem Kristallinitätsgrad wurden durch Wärmebehandlung präpariert. Die Frequenzcharakteristiken dieser drei Proben wurden im Bereich zwischen 100 Hz und 2 MHz bei verschiedenen Temperaturen gemessen, wobei nur dieβ-Absorption beobachtet werden konnte, während dieα-Absorption durch Niederfrequenzleitfähigkeit maskiert war.

Mit steigender Temperatur wird dieβ-Absorption stärker und in der Form schärfer für alle Proben. Die Änderung des Kristallinitätsgrades hat kaum eine Auswirkung auf die scheinbare Aktivierungsenergie für dielektrische Relaxation und auf die Form derβ-Absorption. Änderung des Kristallinitätsgrades macht sich dagegen in der Größe derβ-Absorption bemerkbar, und zwar nimmt (ɛ₀-ɛ_∞) linear mit steigender Kristallinität ab. Diese Tatsache läßt vermuten, daß hauptsächlich die Dipole im amorphen Anteil zur dielektrischen Absorption in partiell kristallinen Hochpolymeren beitragen.