Молекулярные процессы деструкции в ультратонких полимерных пленках

• Автор: Табаров, Саади Холович
• Шифр специальности: 01.04.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 185 c. : ил

Глава I. Литературный обзор

1.1. Термодеструкция полимеров

1.2. Фотодеструкция полимеров

1.3. Механодеструкция полимеров

1.4. Физико-химические свойства поверхности твердого тела. Экспериментальные методы исследования

1.5. Современное состояние теории адгезии

полимеров

1.5Л. Взаимосвязь адгезии и адсорбции полимеров

1.5.2. Закономерности формирования адгезионного

соединения

Постановка задачи

Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Введение
2.2. Времяпролетннй безмагнитный масс-спектрометр (ВПМС). Приспособления и методика работы на ВПМС
2.2.1. Вакуумная часть
2.2.2. Принцип действия ВПМС
2.2.3. Приспособления к масс-спектрометру
2.3. Методика получения ультратонких пленок полимеров на поверхности металлических подложек
2.4. Методика проведения термшдеструкции ультратонких пленок полимеров. Метод "вспышки"
2.5. Методика УФ-облучения ультратонких пленок полимеров
2.6. Определение чувствительности ВПМС
Глава 3. Термодеструкция ультратонких полимерных
пленок на поверхности металлических подложек
3.1. Введение

3.2. Исследование состава летучих продуктов и кинетики термодеструкции ультратонких пленок полимеров на поверхности металлов
3.2.1. Состав летучих продуктов термодеструкции
3.2.2. Особенности кинетики термодеструкции ультратонких пленок полимеров
3.3. Исследование поверхности металлических
подложек
3.3.1. Электронно-микроскопическое исследование
3.3.2. Оже-спектроскопические исследования
3.3.3. Исследования экзоэлектронной эмиссии
Глава 4. Фотодеструкция и фотоинициированная термодеструкция ультратонких пленок полиметилметак-рилата на поверхности Та и Лк подложек
4.1. Введение
4.2. Состав и кинетика образования летучих продуктов фотодеструкции ультратонких пленок поли-метилметакрилата на поверхности Та и Лк
4.3. Состав и кинетика образования летучих продуктов термодеструкции облученных ультратонких пленок полиметилметакрилата на Та и Л/;
4.4. Термшдеструкция пленок полиметилметекрилата, облученных УФ-светом в условиях сверхвысокого вакуума
4.5. Исследование кинетики накопления продуктов термодеструкции предварительно облученных ультратонких пленок полиметилметакрилата на Та и Лк . Эффект стабилизации и самостаби-лизации
Глава 5. Исследование процессов формирования и разрушения адгезионного контакта полимер-металл.
Эффект переноса полимера на металл
5.1. Введение
5.2. Закономерности процесса переноса полимера на поверхность металла при разрушении механического контакта
5.3. Влияние фотостарения полиметилметакрилата на процесс его переноса на поверхность Та при механическом контакте
Общие выводы
Литература

Исследованиям поверхностных явлений в полимерах в настоящее время уделяется большое внимание, ибо значительная доля производимых промышленностью полимеров используется в качестве матрицы в полимерных композиционных материалах (КМ), в виде диэлектрических и антикоррозийных покрытий, т.е. применяется в гетерогенных полимерных системах. В таких системах явления, развивающиеся на границе раздела фаз (полимер-твердое тело), играют определяющую роль во всем комплексе свойств материала. Молекулярные процессы, протекающие на поверхности раздела, принадлежат к наименее изученным и наиболее трудно изучаемым аспектам адгезии. В то же время свойства переходной зоны решающим образом влияют на реализацию в КМ высоких исходных характеристик армирующих элементов и матрицы, на сочетание прочности и жесткости КМ.
Крупный вклад в развитие исследований природы взаимодействия на границе раздела фаз гетерогенных систем и адгезионной прочности внесли работы школ В.А.Каргина, Б.В.Дерягина и К.А. Кротовой, А.А.Берлина, Ю.С.Липатова, Н.И.Москвитина, С.С.Во-юцкого, В.Е.Гуля и др. (СССР) и Вейля, Дебройна, Мак-Ларена (США). Основные положения современных представлений о природе адгезии твердых тел достаточно хорошо отражены в монографиях А.А.Берлина и В.Б.Басина /1,2/, Б.В.Дерягина и Н.А.Кротовой /3,4/, С.С.Воюцкого /5/, Ю.С.Липатова /6/ и др.
Актуальность исследования взаимодействия на границе раздела разнородных материалов обусловлена не столько стремлением к увеличению прочности их соединения, сколько необходимостью управлять ею для получения оптимальных, стабильных и воспроизводимых характеристик адгезии. Если исследованиям взаимодей-

б течение нескольких секунд /НО/. Это время соизмеримо с временем испарения растворителя с поверхности подложки и меньше. Об однородности пленок по толщине свидетельствуют проведенные нами эллипсометрические исследования пленок полимеров на поверхности модельных подложек (стекло, кварц и др.). Так, на рис.2.6 представлена кривая распределения толщины пленки ПММА на стеклянной подложке. По оси ординат отложены значения показателя преломления и соответствующие ему ТОЛЩИНЫ ,
по оси абсцисс расстояние от края полимерного "пятна" вдоль диаметра. Расчетное значение средне-массовой толщины составляет 10 нм. Из рисунка 2.6 видно, что толщина пленки ПММА удовлетворительно характеризуется средне-массовой толщиной пленки. Наблюдаемый разброс в распределении возможно, обусловлен различием в характере адсорбции макромолекул ПММА на различных участках поверхности стекла, т.е. рельефом поверхности стекла.
При исследовании кинетики деструкционных процессов Б ульт-ратонких пленках полимеров важной характеристикой выступает линейная зависимость между количеством наносимого полимера, определяемой масс-спектрометрически, и расчетным, определяемым по известной концентрации и объему наносимого на подложку раствора. Эта характеристика определяет как точность и воспроизводимость метода шприцевания, так и стабильность параметров масс-спектрометра в процессе опыта. Так, на рисунке 2.7 представлена градуировочная кривая, поясняющая такую взаимосвязь, на примере ГОША. По оси ординат отложены значения количества мономера ММА, образующегося при термодеструкции пленки ПММА (площадь под кривой "вспышки"), а по оси абсцисс - средне-массовая толщина слоя полимера в нанометрах (или поверхностная концентрация в единицах мономер/см2)