Исследование стабильности электретного состояния в композитных полимерных пленках на основе ударопрочного полистирола с включениями диоксида титана

• Автор: Гулякова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИСТИРОЛА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 13 §1 Л.Молекулярное строение и основные электрофизические свойства полистирола и его сополимеров
§ 1.2.Релаксационные процессы в полистироле и его сополимерах
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК
§2.1.Методы термоактивационной спектроскопии
§2.1.1. Экспериментальная установка для измерения токов термостимулированной деполяризации
§2.1.2. Экспериментальная установка для исследования методом термостимулированной релаксации поверхностного потенциала
§2.1.3.Численные методы обработки данных термоактивационной спектроскопии
§2.2.Метод дифференциальной сканирующей калориметрии
§2.3.Диэлектрическая релаксация в полимерах
§2.4.Динамический механический анализ
§2.5.Метод инфракрасной спектроскопии
ГЛАВА 3. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ИСХОДНЫХ И КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНКАХ НА ОСНОВЕ УДАРОПРОЧНОГО ПОЛИСТИРОЛА
§3.1 .Исследованные образцы
§3.2.ТСРПП в исходных пленках ударопрочного полистирола (УПС) 74 §З.З.ТСРПП в композитных пленках УПС с включениями диоксида титана 80 §3.4.Токи ТСД в исходных и композитных пленках на основе УПС с включениями диоксида титана
§3.5.Диэлектрическая релаксация в исходных и композитных пленках УПС с
включениями диоксида титана
§3.6.Механическая релаксация в исходных и композитных пленках УПС с
включениями диоксида титана
§3.7.ИК-спектроскопия пленок ПС, УПС и композитных пленок УПС с
включениями диоксида титана
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность темы.
Создание полимерных материалов с улучшенным комплексом свойств является магистральным направлением физики, химии и технологии полимеров. Эта задача может быть решена, например, при помощи модификации поверхности полимеров различными методами, что имеет существенное значение для управления их диэлектрическими свойствами, или добавления в объем полимера различных дисперсных наполнителей. Используя многочисленные приемы модифицирования полимеров, удается улучшать, в частности, их электрофизические и адгезионные характеристики [1-5].
Исследование электрофизических свойств композитных полимерных пленок является актуальной проблемой физики конденсированного состояния. В настоящее время наиболее подробно изучены механические свойства композитов, что объясняется их активным использованием в качестве конструкционных материалов. В то же время отсутствуют систематические исследования электрофизических свойств композитных пленок, хотя материалы на их основе используются как при изготовлении электроакустических и электромеханических преобразователей сигналов, дозиметров, датчиков давления, воздушных фильтров, так и при решении ряда прикладных задач. Например, при создании «активных» упаковочных материалов на основе электретированных полимерных пленок важную роль играют их электрофизические и, в частности, электретные свойства [6,7].
В качестве матрицы для изготовления композитного материала был выбран ударопрочный полистирол - один из самых распространенных и недорогих полимеров, создание композитных пленок на основе которого не составляет труда. Важно отметить, что полистирольные материалы (в том числе ударопрочный полистирол) широко используются во многих отраслях высокочастотной техники (в том числе радиотехники).

пиков на кривых диэлектрических потерь и токов термостимулированной деполяризации (ТСД).
Метод инфракрасной спектроскопии, в частности, метод многократного полного внутреннего нарушенного отражения (МНПВО) дает дополнительную информацию для уточнения природы центров захвата носителей заряда, в частности, в приповерхностных областях полимера.
§2.1. Методы термоактивационной спектроскопии
Метод токов термостимулированной деполяризации (ТСД) является одним из методов термоактивационной спектроскопии. Он широко используется при исследовании электрофизических явлений в полупроводниках и диэлектриках благодаря своей высокой информативности, которая сочетается со сравнительной простотой технической реализации и обработки экспериментальных данных. Метод ТСД обладает высокой чувствительностью и разрешающей способностью [75, 76]. В работе Тюрнхаута [77] показано, что измерение токов ТСД эквивалентно измерению диэлектрических потерь на низких частотах, при этом эквивалентная частота определяется следующим выражением (2.1):
f = ЕйЁ— п 1)
1 2ТГЙ7&’ {гЛ)
где Еа - энергия активации, р - скорость нагрева, 17 - универсальная газовая постоянная и Тт - температура, при которой наблюдается максимум пика тока ТСД.
Данные, получаемые методом ТСД, относятся к области инфранизких частот (10~5-10'2 Гц), что обеспечивает наилучшее разрешение релаксационных пиков по сравнению, например, с методом высокочастотной диэлектрической релаксационной спектроскопии (ДРС). Благодаря этому, сам по себе метод ТСД становится эффективным инструментом исследования диэлектрических свойств [78,79].