- •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
3.7. Эксклюзионная жидкостная хроматография
Молекулярные массы продуктов гидролиза и экстракции исследуемых образцов определяли методом эксклюзионной жидкостной хроматографии на оборудовании, состоящем из “Spectra Physics P100 pump”, двух “PLgel 5 μm mixed C-columns” (Polymer Laboratories) и “Shodex RI 71 refractive index detector”. Калибровка производилась по образцу-стандарту полистирола (Мw = 30 000, показатель полидисперсности Mw/Mn = 1,01). В качестве элюента использовали тетрагидрофуран (ТГФ), скорость потока – 1 мл/мин. Масса образца для исследования составляла 0,001 ÷ 0,02 г.
3.8. Диэлектрическая релаксационная спектроскопия (дрс)
Для определения диэлектрических характеристик синтезированных исходных и пористых образцов был использован метод диэлектрической релаксационной спектроскопии (ДРС). Для проведения экспериментов были изготовлены образцы круглой формы с диаметром 20 мм и толщиной 30 ÷ 80 мкм. При исследовании полимеров методом ДРС комплексная диэлектрическая проницаемость ε* = ε' - iε" (i – мнимая единица) определялась как функция частоты (10-2 ÷ 107 Гц) при постоянной температуре (с точностью ± 0,1 oC). Исследования методом ДРС проводились с использованием частотного анализатора “Novocontrol Alpha High Resolution Dielectric Analyzer” в комбинации с “Novocontrol Quatro Cryosystem”. Результаты экспериментов анализировались с помощью программного обеспечения “Novocontrol WinDETA” (версия 3.8) и “Novocontrol WinFIT” (версия 2.8).
3.9. Методика определения плотности и химстойкости образцов
Плотность образцов определяли методом гидростатического взвешивания в изооктане при 293 К по стандартной методике [189]. Экспериментальную плотность образцов, ρ, определяли по формуле:
, (3.8)
где m – масса образца на воздухе, г; m1 – масса образца в изооктане, г; ρ0 – плотность изооктана, г/см3. Теоретические значения плотности, теор, определяли по закону аддитивности:
тeoр = 1.1 + 2.2, (3.9)
где 1, 2 – объемные доли компонентов 1 и 2; 1, 2 –плотности компонентов 1 и 2. Были проведены расчеты ошибки эксперимента с использованием формул 3.2 ÷ 3.4, которые показали, что максимальная относительная погрешность результатов измерений экспериментальной плотности образцов ε < 0,8 %.
Химическая стойкость исходных и пористых образцов была определена по ГОСТ 12020-72 (Пластмассы. Метод определения стойкости к действию химических сред.) в ацетоне, уксусной кислоте (CH3COOH, 10%), щелочи (NaOH, 20%), бензине и морской воде (при Т = 296 + 1 К).
3.10. Методика расчета параметров пористости пленочных образцов
Расчет
параметров пористости исследуемых
пористых образцов был проведен по
методике работы [3]
используя метод гидростатического
взвешивания в изотермических условиях.
Вначале исходные пленочные образцы и
их пористые аналоги (предварительно
пленки были мелко нарезаны) были взвешены
сухими. Затем было проведено их набухание
в дистиллированной воде по методике,
описанной выше в разд. 3.3. Степень
насыщения пористых образцов,
,
определяли
по уравнению:
(3.10)
где m1 – масса сухого образца на воздухе, г; m2 – масса образца, насыщенного водой, на воздухе, г. Общий объем пор в образце, Vпор, вычисляли по формуле:
, (3.11)
где
–
плотность воды при температуре опыта,
г/см3.
Кажущуюся плотность, ρкаж,
пористых образцов определяли из
уравнения:
, (3.12)
где
–
масса
образца, насыщенного водой, в воде, г.
Экспериментальную
величину общей пористости, Pэ,
вычисляли
по уравнению:
, (3.13)
где
–
истинная
плотность
материала, г/см3.
Теоретическую
величину общей пористости, Pт,
рассчитывали
по уравнению:
(3.14)
где mз.ф. и ρз.ф. – масса (в мас.%) и плотность (в г/см3) золь фракции, соответственно; mг.ф. и ρг.ф. – масса (в мас.%) и плотность (в г/см3) гель фракции, соответственно.
