Электрофизические свойства полипропилена с дисперсными наполнителями

• Автор: Фомичева, Елена Егоровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Обзор литературных данных по исследованию структуры и электрофизических свойств полимерных композитных материалов на

основе полипропилена

§1.1. Полимерные композитные материалы

§1.2. Полипропилен

§1.3. Влияние металлосодержащих наполнителей на свойства

полимеров

§1.4. Влияние аэросила на свойства полимеров

§1.5. Электретные свойства исследуемых материалов

§ 1.6. Виды релаксационной поляризации диэлектриков

Выводы к главе
Глава 2. Методы исследования электрофизических свойств полимерных
пленок и экспериментальное оборудование
§2.1. Термостимулированные токи и релаксация потенциала
2.1.1. Метод термостимулированной деполяризации
2.1.2. Экспериментальная установка для измерения термостимулированных токов
§2.2. Релаксация поверхностного потенциала
2.2.1. Метод термостимулированной релаксации потенциала
2.2.2. Метод изотермической релаксации потенциала
2.2.3. Экспериментальная установка для исследования материалов методами термостимулированной и изотермической релаксации потенциала
§2.3. Поляризация образцов
§2.4. Оптические методы исследования полимеров
2.4.1. Метод инфракрасной спектроскопии

2.4.2. Экспериментальная установка для исследования материалов методом инфракрасной спектроскопии
2.4.3. Рефрактометр Аббе
§2.5. Метод рентгеноструктурного анализа
§2.6. Диэлектрическая спектроскопия
§2,7. Обработка экспериментальных данных термоактивационной
спектроскопии
Выводы к главе
Глава 3. Релаксационные процессы в композитных материалах на
основе полипропилена
§3.1. Исследуемые образцы
§3.2. Электретная стабильность и электропроводность исследуемых
материалов
§3.3. Определение степени кристалличности композитных
материалов
§3.4. Термоактивационная спектроскопия ненаполненного
полипропилена
§3.5. Термоактивационная спектроскопия композитных материалов 95 §3.6. Влияние наполнителя на основе алюминия на электретныс
свойства полипропилена
Выводы к главе
Заключение
Литература
Введение
Актуальность темы. Электреты из полимерных материалов широко применяются в различных областях человеческой деятельности. Диапазон их использования простирается от бытовой техники до техники специального назначения. На использовании электретного эффекта основана работа электретных микрофонов, дозиметров, датчиков давления, сурдотелефонов, воздушных фильтров, электромеханических преобразователей. В последние годы обнаружено [1-4], что электретирование упаковочных материалов приводит к увеличению сроков хранения в них продуктов, электретирование антикоррозийных покрытий приводит к улучшению их качества, которое определяется как антикоррозийными свойствами, так и адгезией между покрытием и металлической подложкой. Электретные свойства полимеров нашли применение и в медицине, в изготовлении искусственных сосудов. Оказалось, что электретирование кровеносных сосудов (сообщение их внутренней поверхности отрицательного заряда) приводит к уменьшению тромбоза крови.
Постоянно расширяющаяся сфера применения полимерных электретов вызывает интерес к получению полимеров с определенным сочетанием свойств, присущих тому или иному материалу. Существует несколько способов изменения электрофизических (в том числе и электретных) свойств полимеров: добавление в объем полимера дисперсных наполнителей [5-11], модифицирование поверхности полимера различными методами [12-16], смешение различных полимеров [17-21] и др. К преимуществам метода получения материалов с заданными свойствами путем введения в полимерную матрицу дисперсного наполнителя можно отнести следующие факторы:
• улучшение механических свойств исходного полимера (прочности, твердости и т.д.);

кристаллической фазе отвечают за появление пика в области температур 130-140°С.
Авторы работы [71] наблюдали аналогичные пики и также посчитали, что при поляризации полипропилена в коронном разряде заряд локализуется на мелких ловушках, находящихся в аморфной фазе, и глубоких, расположенных в кристаллической. В работе проведены исследования по соотношению этих видов ловушек на поверхности пленок и в их объеме. Исследования показали, что отношение заряда, локализованного на глубоких ловушках, к заряду, локализованному на мелких, составляет 87% на поверхности пленки и 48% в ее объеме.
Исследования авторов [72] показали наличие большого количества ловушек в межсферолитной аморфной области. Другие исследования [73] показали, что положение максимума тока ТСД зависит от размеров сферолитов, а сам пик объясняется освобождением носителей заряда, накапливающегося на границе кристаллической и аморфной фаз. Авторы работ [9, 74-76] связывают появление пиков ТСД с поляризацией Максвелла-Вагнера, происходящей на границе кристаллической и аморфной фаз.
Исследования распределения заряда в образце методами LIPP (laser induced pressure pulse) и ТСД показали, что при зарядке пленок ПП в коронном разряде на поверхности образца образуется гомозаряд, часть которого затем уходит с поверхности на глубину 5-8 мкм [77].
В работе [78] исследовались композитные пленки на основе ПП толщиной 50 мкм. В качестве наполнителей использовались СаС03 и А1203. Пленки заряжались в поле коронного разряда, и затем исследовалась зависимость тока от температуры. Для всех образцов, включая ненаполненный ПП, наблюдается только один пик в районе 150°С.
Авторы работы [7] исследовали композитные пленочные материалы на основе ПП и Мп02. На экспериментальных кривых ТСД также наблюдается один максимум, но в районе 190°С.