Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
dissertation-final_Krist.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
22 Мб
Скачать
☆

4

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]