- •Гусакова Кристина Геннадиевна
- •Введение
- •Глава 1 Современные представления о способах получения, структуре и свойствах пористых полимерных материалов (Литературный обзор)
- •1.1. Классификация синтетических пористых материалов и методы характеристики пористой структуры
- •Характеристика некоторых методов порометрии [3, 4].
- •1.2. Способы получения пористых полимерных материалов
- •1.3. Термостойкие пористые полимерные материалы
- •1.4. Пористые сетчатые полицианураты
- •2.1. Характеристика исходных реагентов для синтеза и других химических веществ, использованных в работе
- •2.2. Синтез гибридных пцс in situ с реакционноспособным порогеном поли-ε-капролактоном и формирование пористой структуры методами экстракции или гидролиза порогена
- •2.3. Синтез пцс in situ с инертным высококипящим порогеном и формирование пористой структуры методом экстракции порогена
- •2.4. Синтез гибридных полициануратных сеток состава пцс(е)/пкл и пцс(а)/птмг и формирование пористой структуры с применением радиационных технологий
- •Глава 3 Методы и методики исследований
- •3.1. Фурье трансмиссионная инфракрасная (фтик) спектроскопия
- •3.2. Дифференциальная сканирующая калориметрия (дск)
- •3.4. Термогравиметрический анализ (тга)
- •3.5. Сканирующая электронная микроскопия (сэм)
- •3.6. Ямр 13с и ямр 1н спектроскопия
- •3.7. Эксклюзионная жидкостная хроматография
- •3.8. Диэлектрическая релаксационная спектроскопия (дрс)
- •3.9. Методика определения плотности и химстойкости образцов
- •3.10. Методика расчета параметров пористости пленочных образцов
- •Глава 4 Структура и свойства нанопористых гибридных пцс(е)/пкл сеток, полученных методом частичной экстракции реакционноспособного порогена пкл
- •4.1. Исследование химической структуры исходных и пористых гибридных полициануратных сеток методом Фурье трансмиссионной ик-спектроскопии
- •4.2. Исследование структуры гибридных сеток методами ямр 13с, ямр 1н спектроскопии и золь-гель анализа
- •4.3. Изучение морфологических особенностей и пористости пленочных материалов методом сэм
- •4.4. Определение изменения плотности и общей пористости образцов в зависимости от содержания порогена
- •4.5. Теплофизические свойства исходных и нанопористых гибридных сеток
- •Теплофизические характеристики для исходных образцов гибридных пцс(е)/пкл сеток
- •Данные динамической дск для исходного дцбе и смесей дцбе/пкл с разным содержанием пкл, отвержденных при скорости нагрева 1 к/мин
- •4.6. Определение стойкости исходных и нанопористых гибридных сеток к термической и термоокислительной деструкции
- •Термические характеристики (в инертной среде) исходных и пористых образцов гибридных пцс(е)/пкл сеток и индивидуальных компонентов
- •4.7. Определение параметров пористой структуры методом дск-термопорометрии
- •Глава 5 сТруктуРа и физико-химические свойства нанопористых гибридных пцс(е)/пкл сеток, полученных методом селективного гидролиза реакционноспособного порогена пкл
- •5.1. Изучение химической структуры гибридных сеток
- •5.2. Определение параметров пористости гибридных сеток методами сэм и дск-термопорометрии
- •5.3. Теплофизические свойства гибридных сеток
- •5.4. Влияние селективного гидролиза пкл на стойкость гибридных сеток к термической и термоокислительной деструкции
- •Глава 6 нанОпористые сетчатые полицианураты, полученнЫе с использованием инертных высококипящих порогенов
- •6.1. Исследование методом Фурье трансмиссионной ик-спектроскопии химической структуры исходных и пористых пленочных образцов
- •6.2. Определение пористости образцов пцс(е) методами сэм и дск-термопорометрии
- •6.3. Теплофизические характеристики исходных и нанопористых образцов и их зависимость от содержания и типа инертного порогена
- •6.4. Термостойкость исходных образцов состава пцс(е)/дмф и пцс(е)/дбф и соответствующих нанопористых пленок
- •Глава 7 Структура и свойства нанопористых сетчатых модифицированных полициануратов, полученных с применением радиационной технологии
- •7.1. Определение химической структуры пленок пцс(е)/пкл и пцс(а)/птмг после бомбардирования потоком a-частиц и химического травления треков
- •7.2. Морфологические особенности и определение размеров пор по данным сэм
- •7.3. Определение характеристик пористой структуры методом дск-термопорометрии
- •Характеристика пористой структуры трековых нанопористых образцов (по данным дск-термопорометрии)
- •Некоторые характеристики пористой структуры трековых нанопористых образцов (по данным по набуханию)
- •7.4. Сравнительная характеристика нанопористых сетчатых пленкообразующих полициануратов, полученных разными методами
- •Список библиографических ссылок
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ
ИНСТИТУТ ХИМИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
На правах рукописи
Гусакова Кристина Геннадиевна
УДК 54-126:678.01:678.8:544.022.533
СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ СЕТЧАТЫХ
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИЦИАНУРАТОВ
02.00.06 - химия высокомолекулярных соединений
Диссертация на соискание научной степени
кандидата химических наук
Научный руководитель: кандидат химических наук
старший научный сотрудник, Григорьева О.П.
Киев – 2009
Содержание
|
Стр. |
Перечень условных сокращений |
6 |
ВВЕДЕНИЕ |
8 |
Глава 1. Современные представления о способах получения, структуре и свойствах пористых полимерных материалов (литературный обзор) |
16 |
1.1. Классификация синтетических пористых материалов и методы характеристики пористой структуры |
16 |
1.2. Способы получения пористых полимерных материалов |
31 |
1.2.1. Получение пористых полимерных материалов с использованием порогенов |
31 |
1.2.2. Получение пористых полимерных материалов с использованием радиационных технологий |
37 |
1.3. Термостойкие пористые полимерные материалы |
40 |
1.4. Пористые сетчатые полицианураты |
46 |
Глава 2. СИнтез сетчатых пленкообразующих полициануратОВ и формирование в них пористой структуры различными методами |
49 |
2.1. Характеристика исходных реагентов для синтеза и других химических веществ, использованных в работе |
49 |
2.2. Синтез гибридных ПЦС in situ с реакционноспособным порогеном поли-ε-капролактоном и формирование пористой структуры методами экстракции или гидролиза порогена |
52 |
2.3. Синтез ПЦС in situ с инертным высококипящим порогеном и формирование пористой структуры методом экстракции порогена |
55 |
2.4. Синтез гибридных полициануратных сеток состава ПЦС(Е)/ПКЛ и ПЦС(А)/ПТМГ и формирование пористой структуры с применением радиационных технологий |
56 |
Глава 3. Методы и методики исследований |
57 |
3.1. Фурье трансмиссионная инфракрасная (ФТИК) спектроскопия |
57 |
3.2. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) |
57 |
3.3. ДСК-термопорометрия |
59 |
3.4. Термогравиметрический анализ (ТГА) |
60 |
3.5. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) |
61 |
3.6. ЯМР 13С и ЯМР Н1 спектроскопия |
61 |
3.7. Эксклюзионная жидкостная хроматография |
62 |
3.8. Диэлектрическая релаксационная спектроскопия (ДРС) |
62 |
3.9. Методика определения плотности и химстойкости образцов |
63 |
3.10. Методика расчета параметров пористости пленочных образцов |
63 |
Глава 4. Структура и свойства нанопористых гибридных ПЦС(Е)/ПКЛ сеток, полученных методом частичной экстракции реакционноспособного порогена ПКЛ |
65 |
4.1. Исследование химической структуры исходных и пористых гибридных полициануратных сеток методом Фурье трансмиссионной ИК-спектроскопии |
65 |
4.2. Исследование структуры гибридных сеток методами ЯМР 13С, ЯМР 1Н спектроскопии и золь-гель анализа |
69 |
4.3. Изучение морфологических особенностей и пористости пленочных материалов методом СЭМ |
74 |
4.4. Определение изменения плотности и общей пористости образцов в зависимости от содержания порогена |
76 |
4.5. Теплофизические свойства исходных и нанопористых гибридных сеток |
78 |
4.6. Определение стойкости исходных и нанопористых гибридных сеток к термической и термоокислительной деструкции |
84 |
4.7. Определение параметров пористой структуры методом ДСК-термопорометрии |
89 |
Глава 5. сТРУКТУРа И физико-химические СВОЙСТВА нанопористых гибридных ПЦС(Е)/ПКЛ сеток, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ селективного ГИДРОЛИЗА реакционноспособного порогена ПКЛ |
94 |
5.1. Изучение химической структуры гибридных сеток |
94 |
5.2. Определение параметров пористости гибридных сеток методами СЭМ и ДСК-термопорометрии |
99 |
5.3. Теплофизические свойства гибридных сеток |
103 |
5.4. Влияние селективного гидролиза ПКЛ на стойкость нанопористых гибридных сеток к термической и термоокислительной деструкции |
105 |
Глава 6. Нанопористые сетчатые полицианураты, ПОЛУЧЕННЫе с использованием инертных высококипящих порогенов |
109 |
6.1. Исследование методом Фурье трансмиссионной ИК-спектроскопии химической структуры исходных и пористых пленочных образцов |
109 |
6.2. Определение пористости образцов ПЦС(Е) методами СЭМ и ДСК-термопорометрии |
113 |
6.3. Теплофизические характеристики исходных и нанопористых образцов и их зависимость от содержания и типа инертного порогена |
118 |
6.4. Термостойкость исходных образцов состава ПЦС(Е)/ДМФ и ПЦС(Е)/ДБФ и соответствующих нанопористых пленок |
123 |
Глава 7. Структура и свойства нанопористых сетчатых модифицированных полициануратов, ПОЛУЧЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАДИАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ |
126 |
7.1. Определение химической структуры пленок ПЦС(Е)/ПКЛ и ПЦС(А)/ПТМГ после бомбардирования потоком a-частиц и химического травления треков |
126 |
7.2. Морфологические особенности и определение размеров пор по данным СЭМ |
129 |
7.3. Определение характеристик пористой структуры методом ДСК-термопорометрии |
131 |
7.4. Сравнительная характеристика нанопористых сетчатых пленкообразующих полициануратов, полученных разными методами |
133 |
ВЫВОДЫ |
136 |
Список библиографических ссылок |
139 |
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВПС |
– |
взаимопроникающие полимерные сетки |
ДБФ |
– |
дибутилфталат |
ДМФ |
– |
диметилфталат |
ДМТА |
– |
динамический механический термический анализ |
ДРС |
– |
диэлектрическая релаксационная спектроскопия |
ДСК |
– |
дифференциальная сканирующая калориметрия |
ДТА |
– |
дифференциальный термический анализ |
ДЦБА |
– |
дициановый эфир бисфенола А |
ДЦБЕ |
– |
дициановый эфир бисфенола Е |
ММ |
– |
молекулярная масса |
ММР |
– |
молекулярно-массовое распределение |
МУРР |
– |
малоугловое рентгеновское рассеяние |
ПВМЭ |
– |
поливинилметиловый эфир |
ПКЛ |
– |
поли-ε-капролактон |
ПИ |
– |
полиимид |
ПММА |
– |
полиметилметакрилат |
ПОПГ |
– |
полиоксипропиленгликоль |
ПТМГ |
– |
политетраметиленгликоль |
ПЦ |
– |
полицианураты |
ПЦС |
– |
полициануратная сетка |
ПЦС(А) |
– |
полициануратная сетка на основе дицианового эфира бисфенола А |
ПЦС(Е) |
– |
полициануратная сетка на основе дицианового эфира бисфенола Е |
ПЭТФ |
– |
полиэтилентерефталат |
СЭМ |
– |
сканирующая электронная микроскопия |
ТГА |
– |
термогравиметрический анализ |
ТЭА |
– |
триэтиламин |
ТЭМ |
– |
трансмиссионная электронная микроскопия |
ФТИК ЭЖХ ЯМР |
– – – |
Фурье трансмиссионная инфракрасная спектроскопия эксклюзионная жидкостная хроматография ядерный магнитный резонанс |
ПКЛ |
– |
содержание химически встроенного ПКЛ |
ПКЛ |
– |
степень встраивания ПКЛ в ПЦ-сетку |
Dпор |
– |
диаметр пор |
Dпор (ср) |
– |
средний диаметр пор |
dэф |
– |
эффективный диаметр пор |
ε' |
– |
диэлектрическая константа |
∆mi |
– |
потеря массы образца при температуре деструкции Tд(i) |
mкокс |
– |
коксовый остаток |
Тд |
– |
температура деструкции |
Tд (5%) |
– |
температура деструкции, определенная при 5 % потери массы образцом |
Tд (50%) |
– |
температуры деструкции, определенная при 50 % потери массы образцом |
Tд(i) |
– |
температура максимальной скорости деструкции і-той стадии деструкции |
Тпл |
– |
температура плавления |
Ткип |
– |
температура кипения |
Тст |
– |
температура стеклования |
φПЦС(Е) |
– |
доля ПЦ-компонента в исходном образце |
ν |
– |
волновое число |
wг(э) |
– |
экспериментальное значение гель-фракции |
wг(т) |
– |
теоретическое значение гель-фракции |
wПКЛ |
– |
содержание ПКЛ в исходном образце |
wПКЛ(пг) |
– |
содержание ПКЛ в образце после гидролиза |
wПЦС |
– |
содержание ПЦС в образце |