Влияние модифицирующих добавок на диэлектрический отклик полиимидов сетчатого и линейного строения

• Автор: Белов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Объекты исследования

1.1.1. Полиимиды линейной структуры

1.1.1 Л. Синтез

1.1.1.2. Физикохимические свойства линейных ароматических полиимидов

1.1.1.3. Особенности процессов диэлектрической релаксации в линейных полиамидах

1.1.2. Полнимид сетчатой структуры 1 Полиимидполиимидныс смеси

1.1.4. Эпоксиднополнимидные смеси

1.2. Диэлектрическая релаксационная спектроскопия полимеров

1.2.1. Физические основы метода диэлектрической релаксационной спектроскопии

1.2.1.1. Базовые понятия. Модель Дебая
1.2.1.2. Одно и двухпараметрические полуэмлирические уравнения
1.2.1.3. Модельное обоснование полуэмпирических уравнений
1.2.2. Классификации релаксационных процессов в полимерах
1.2.3. Термическая активация диполыюй релаксации
1.2.4. Применение диэлектрической спектроскопии к исследованию процесса отверждения и химических реакций в полимерных системах
1.2.5. Влияние фазовой неоднородности на диэлектрический отклик
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества
2.2. Вспомогательные материалы для приготовления ПКМ
2.3. Получение растворов ПАК и связующих на основе СПИ
2.4. Вакуумное формование
2.5. Исследование диэлектрического отклика.
2.6. Другие методы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Линейные полшшиды 5
3.1.1. Изменение диэлектрического отклика в процессе имидизации в линейных полиамидах
3.1.2. Диэлектрическая релаксация в линейных полиамидах и влияние на нее стекловолоконного наполнителя в полиимидных композитах
3.2. Сетчатый полиимид СПИ, модифицированный линейным полиимидом
3.2.1. Процесс отверждения полиимидполиимидных композиций
3.2.2. Процессы диэлектрической релаксации в полиимидполиимидных композициях
3.3. Сетчатый полиимид СПИ, модифицированный эпоксидными смолами
3.3.1. Процесс отверждения полиимидэпоксидных композиций
3.3.2. Процессы диэлектрической релаксации в полиимидэпоксидных композициях
3.4. Влияние нанокатализаторов М и Мо на процесс отверждения и релаксационные свойства СПИ
4. ВЫВОДЫ
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Введение модификаторов, способных вступать в реакцию по двойным связям норборненового цикла, или просто влияющих на протекание процесса сшивки по концевым группам олигоимида, также может привести к требуемому изменению свойств связующего. Поскольку в процессе отверждения полиимидного связующего ПКМ изменяется как количество различных полярных групп, так и их подвижность, одним из методов, позволяющих в реальном времени наблюдать за изменениями в полимерной матрице в ходе происходящих при отверждении процессов, является метод диэлектрической спектроскопии. Подобный подход широко применяется при исследовании различных процессов в полимерных системах например, 6, 7. Так как механические и электрофизические свойства ПКМ при различных температурах существенно зависят от релаксационных процессов, связанных со стеклованием или локальной подвижностью в полимерных цепях, исследование релаксационных процессов в модифицированном указанным образом полиимидном связующем представляется важной задачей 8. Анализ релаксационных процессов по данным диэлектрической спектроскопии ставит вопросы об их соотнесении с подвижностью полярных фрагментов структуры полимера и их количественной характеризации. Количественная интерпретация спектров диэлектрической релаксации может быть осуществлена с помощью уравнения ГаврильякаНегами, представляющего собой обобщение простой дебаевской модели, характеризующей систему с одним временем релаксации, на сложную систему, соответствующую случаю полимерных материалов. При моделировании спектров учитывается как суммарный вклад дипольной поляризации различных полярных фрагментов полимерной струюуры в диэлектрический отклик системы, так и вклад проводимости. Цель работы заключалась в выявлении закономерностей влияния различных модификаторов на процессы диэлектрической релаксации в полиимиде сетчатой струюуры в виде матрицы ПКМ со стекловолоконным наполнителем и его диэлектрические характеристики, а также на процесс его отверждения. Научная новизна. В работе впервые изучены процессы диэлектрической релаксации для ряда полиимидов различной структуры, и процессы диэлектрической релаксации в системе полиимид сетчатой струюуры линейный полиимид на основе 4,4,1,3фенилендиоксидианилина и 4,4оксидифталевого диангидрида. Также изучен процесс ее отверждения. Мо сплава, и добавок трех различных эпоксидных смол. Практическая значимость. Продемонстрирована высокая чувствительность метода диэлектрической спектроскопии к процессам, происходящим в ходе отверждения полиимидных связующих. Полученные данные но влиянию различных модификаторов на диэлектрический отклик СПИ могут быть использованы при прогнозировании характеристик разрабатываемых на его основе материалов. Апробация работы и публикации. По результатам работы опубликовано печатных работ, в том числе 5 статей 1 статья в журнале Высокомолекулярные Соединения, 1 статья в Журнале Прикладной Химии, 1 статья в журнале Нанотехника, 2 статьи в сборниках конференций и 6 тезисов докладов на научных конференциях. Результаты работы были представлены на XVI Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем, ЙошкарОла, IV всероссийской научной конференции с международным участием Физикохимия процессов переработки полимеров, Иваново, XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов. ЙошкарОла, Пятой всероссийской каргинской конференции Полимеры , Москва, . Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы глава 1, методической части глава 2, результатов и их обсуждения главы 3, выводов, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 1 страницах печатного текста, включает рисунков и таблиц. Список цитируемой литературы содержит 4 библиографических ссылок. Благодарности. Автор выражает благодарность к. М.Ю. Яблоновой за ценные замечания, помощь и поддержку на всех этапах работы, Е. П. Тикуновой и . Тихонову за помощь при съемке и интерпретации результатов ДСК и ТГА. Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю д. С.Ю. Стефановичу.