Структурные аспекты получения нанокомпозитов методом крейзинга кристаллических полиолефинов в растворах полиэтиленоксида

• Автор: Ярышева, Алена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Пластическая деформация кристаллических полимеров
1.2 Деформация кристаллических полимеров в жидких
средах по механизму крейзинга
1.3 Крейзинг как способ создания полимер-полимерных нанокомпозитов
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПЭВП, ПИ В АДСОРБЦИОННО-АКТИВНОЙ СРЕДЕ И В РАСТВОРАХ ПОЛИЭТИЛЕНОКСИДА
3.1 Характеристика исходной структуры ПЭВП и ПП
3.2 Деформация ПЭВП и 1111 в адсорбционно-активной
среде и в растворах полиэтиленоксида
3.3 Исследование структуры ПЭВП и ПП, деформированных в адсорбционно-активной среде,
методом атомно-силовой микроскопии
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ ПЭО В ПОЛИМЕРНЫЕ МАТРИЦЫ ПЭВП И ПП ПРИ ПОЛУЧЕНИИ НАНОКОМПОЗИТОВ МЕТОДОМ
КРЕЙЗИНГА
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА ПОЛИМЕР-ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ ПЭВП-ПЭО, ПП-ПЭО

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы происходит интенсивное развитие научных направлений, связанных с получением многокомпонентных гетерофазных полимерных систем. Основной трудностью, препятствующей прогрессу в этой области, является термодинамическая несовместимость большинства полимеров. Для преодоления этой проблемы продуктивным подходом является получение полимер-полимерных нанокомпозитов, то есть создание устойчивых многокомпонентных систем с высоким уровнем взаимной дисперсности.
Деформирование аморфных стеклообразных и кристаллических полимеров в адсорбционно-активных жидких средах осуществляется по механизму крейзинга и сопровождается развитием фибриллярно-пористой структуры наноразмерного уровня. Крейзинг происходит при непрерывном заполнении образующейся пористой структуры окружающей средой, поэтому растворенные в ней низко- и высокомолекулярные вещества при определенных условиях способны проникать в поры деформируемого полимера с образованием нанокомпозитов. Исследование деформирования кристаллических полимеров в растворах высокомолекулярных соединений до настоящего времени не проводили, хотя такая работа является особенно актуальной для установления возможности получения полимер-полимерных высокодисперсных композитов с однородным распределением компонентов.
При исследовании особенностей крейзинга полимеров в растворах высокомолекулярных соединений большое значение имеют данные о структуре деформированных полимеров, поскольку она определяет возможность проникновения макромолекул в нанопоры, а также задает структуру самого нанокомпозита. Однако при описании крейзинга полимеров существуют определенные трудности, связанные с отсутствием

прямых микроскопических данных о «нативной» структуре деформированных полимеров, то есть в присутствии адсорбционноактивной жидкости и в условиях, исключающих усадку, что делает актуальным поиск новых методик исследования.
Преимуществом крейзинга является возможность создания нанокомпозитов, которые невозможно получить смешением полимеров через раствор или расплав. В связи с этим был интересен выбор в качестве объектов исследования несовместимых полимеров: гидрофильного
полиэтиленоксида и гидрофобных полиэтилена высокой плотности и изотактического полипропилена. Постановка работы также связана с фундаментальными научными проблемами, поскольку рассматривает вопросы транспорта и кристаллизации высокомолекулярных соединений в ограниченном наноразмерном пространстве.
Таким образом, целью данной работы было исследование особенностей деформирования кристаллических полиолефинов в адсорбционно-активной среде и в растворах полиэтиленоксида, чтобы установить возможность получения полимер-полимерных нанокомпозитов методом крейзинга, а также выявить факторы, которые могут влиять на этот процесс.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПЭВП И ПП В НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОЙ АДСОРБЦИОННО-АКТИВНОЙ СРЕДЕ И В РАСТВОРАХ ПОЛИЭТИЛЕНОКСИДА
В данной работе рассматриваются особенности крейзинга кристаллических полиолефинов в растворах высокомолекулярных соединений как метода создания полимер-полимерных нанокомпозитов. Анализ литературных данных показывает, что создание полимер-
полимерных нанокомпозитов путем прямого введения второго
полимерного компонента из раствора непосредственно в процессе вытяжки вполне реально. Однако все закономерности и условия получения
полимерных композитов исследовались для аморфного стеклообразного ПЭТФ, который деформируется в жидких средах по механизму классического крейзинга. Особенности деформации кристаллических полимеров, вытяжка которых в традиционных адсорбционно-активных средах проходит по механизму делокализованного крейзинга, в растворах высокомолекулярных соединений до настоящего времени рассмотрены не были.
Возможность создания нанокомпозитов для полимеров,
деформированных по механизму крейзинга, основана на возникновении в полимере специфической фибриллярно-пористой структуры. Проникновение высокомолекулярных соединений в эту структуру приводит к созданию полимер-полимерного нанокомпозита. Как было показано в литературном обзоре, деформирование многих кристаллических полимеров на воздухе сопровождается возникновением кавитаций. Очевидно, что вопросы зарождения кавитаций и их связь с микроструктурными и молекулярными параметрами полимера являются важными для создания пористых материалов. Однако в настоящее время