Особенности структуры мезофазных полимеров элементоорганического строения

• Автор: Антипов, Евгений Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФАЗОВОЕ СТРОЕНИЕ И МЕЗОМОРФИЗМ ПОЛИМЕРОВ

С ГИБКИМИ И ЖЕСТКИМИ МАКРОМОЛЕКУЛАМИ

обзор научной литературы.

1.1. Классификация физических состояний полимеров

1.2. Мезоморфизм в карбоцепных полимерах, гибкие макромолекулы которых не содержат мезогенных групп.

1.2.1 .Полиэтилен.

1.2.2. Политетрафторэтилен и его производиые

1.2.3. Некоторые полидиены

1.2.4. Другие карбоцепные полимеры с гибкими макромолекулами

1.3. Мезоморфизм в элементоорганических гибкоцепных полимерах,
не содержащих мезогенных групп.
1.3.1. Линейные полиорганосилоксаны.
1.3.2. Линейные полиорганофосфазены.
1.3.3. Структура и фазовые состояния поликарбосиланов.
1.3.4. Структура и фазовые состояния поликарбогермаиов
1.3.5. Карборансодержащие высокомолекулярные соединения
1.4. Жидкокристаллические полимеры, способные формировать мезофазы колончатого типа
1.4.1. Полимеры, не образующие ЖК состояний, но формирующие КК мезофазы.
1.4.2. ЖК полимеры, содержащие мезогенные группы и гибкие развязки в основной цепи, и гребнеобразные ЖК полимеры
1.4.3. Мезоморфизм в жесткоцепных полимерах.
1.5. Краткие итоги главы, цель работы, постановка задач.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Рентгеновские измерения в больших углах дифракции в
широком интервале температур.
2.1.1 Определение параметров элементарной ячейки, размеров областей когерентного рассеяния и степени кристалличности
2.1.2. Описание типов текстуры и методов оценки
ориентации кристаллитов
2.1.3. Аппаратурное обеспечение эксперимента.
2.2. Другие методы исследования.
2.2.1. Дифференциальная сканирующая калориметрия.
2.2.2. Механические испытания
2.2.3. Вспомогательные методы
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА УПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗ
ГЕКСИЛФЕНИЛСИЛОКСАНОВЫХ СОПОЛИМЕРОВ
3.1. Постановка задачи.
3.2. Характеристика объектов исследования
3.3. Результаты и их обсуждение
3.3.1. Температурные изменения фазового состояния.
3.3.2. Структурные характеристики мезофазы 1.
3.3.3. Фазовый состав ПГФС1 и ПГФС2 ниже температуры перехода в мезофазу 1
3.3.4. Идентификация кристаллической структуры ПГФС1 и ПГФС2
3.3.5. Структурные характеристики низкотемпературной мезофазы II.
3.4. Краткие итоги раздела
Г ЛАВА 4. ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОВЕДЕНИЕ
ПО ЛИК АРБОГЕРМ АЮВ.
4.1. Постановка задачи
4.2. Характеристика объектов исследования.
4.3. Результаты и их обсуждение.
4.3.1. Поли1триметилсилил1пропин и поли1три метил гермил1пропин.
4.3.2. Поливинилтримстилсилан и поливинилтриметилгерман.
4.4. Краткие итоги раздела
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ БОРСОДЕРЖАЩИХ СОПОЛИЭФИРОВ И ИХ ОРГАНИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ.
5.1. Постановка задачи.
5.2. Характеристика объектов исследования
5.3. Результаты и их обсуждение сравнительный анализ структуры жестко цепных борсодержащих сополиэфиров и их органических аналогов
5.4. Краткие итоги раздела.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Целью настоящей работы являлся систематический поиск конформационно разупорядоченных колончатых мезофаз в новых гибко, полугибко и жесткоцепных высокомолекулярных соединениях элсментоорганической природы, не содержащих мезогенных групп, в широком интервале температур. Для реализации этой цели на основании анализа данных научной литературы см. Охарактеризовать структуру мезоморфных состояний и кристаллических модификаций впервые синтезированных сополимеров полигексилфенилсилоксанов, представителей класса гибкоцепных элементоорганических полимеров. Исследовать характер фазовых переходов как в изотропных, так и ориентированных образцах, полученных методом одноосной деформации при повышенных температурах. Проследить путь формирования мезофазы при охлаждении данной полимерной системы и идентифицировать се структуру. Провести сравнительное исследование с поливинилсиланами фазовых переходов и структуры впервые синтезированного поливинилтриметилгермана ПВТМГ и некоторых других аналогов, представителей класса пол и германов, полужесткоцепными полимерами гсрманийорганической природы. Изучить строение изотропных и одноосноориентированных образцов ПВТМГ, проследить характер структурных изменений в процессе отжига выше точки стеклования с целью обнаружения мезофазных состояний с последующим охарактеризованном их структуры. Провести экспериментальный поиск КК мезофаз в нескольких семействах впервые синтезированных карборансодержащих сополиэфирах и их полностью ароматических жесткоцепньгх аналогах, не содержащих мезогенных групп. Проследить характер преобразований структуры в зависимости от химического строения в широком температурном ряду. Выявить возможность реализации всего спектра полимерных физических состояний кристалл или стекло мезофаза ЖК состояние расплав в подобных системах с последующим охарактеризованном структуры каждой из фаз. Работа была выполнена при финансовой поддержке ФЦП ИНТЕГРАЦИЯ контракт ИО 02, ЮТАБ гранты и , 0 грант 7. Российского фонда фундаментальных исследований проекты 3ННИО, 4, 9, 6 8 и др. Проведено систематическое исследование структуры и фазового состава нескольких рядов впервые синтезированных полиорганосилоксанов, лоликарбогерманов, борсодержащих полиэфиров и их аналогов, выявлены их основные структурные особенности и оценена их склонность к мезоморфизму. Идентифицирована кристаллическая структура и прослежена температурная цепь фазовых переходов всех без исключения представителей рядов исследуемых полимеров. Впервые обнаружены конформационноразупорядоченные колончатые мезофазы различных типов в таких высокомолекулярных соединениях, как сополигексилфенилсилоксаны высоко и низкотемпературные формы динамической разновидности мезофазы, поливинилтриметилгерман статическая разновидность мезофазы, некоторые аналоги борсодержащих сополиэфиров. Практическая значимость работы. Как оказалось, результаты фундаментальных исследований в области мезофазных полимеров имеют не только академический интерес, но и практическое значение. Установлено, что ряд специфических свойств этих систем, например, избирательное поглощение ультрафиолетовых лучей, непосредственно связано с особенностями надмолекулярной структуры. В свою очередь, борсодержащие сополиэфиры обнаруживают уникальные свойства, пригодные для создания негорючих композиционных материалов, включая и нанокомнозиты. Видимо, это далеко не полный перечень возможных применений мезофазных высокомолекулярных соединений, но даже из приведенного перечисления видна необходимость в постановке данной исследовательской работы, поскольку, только решив задачу установления связи между химическим строением макромолекул и формирующейся в определенных условиях структурой, можно надеяться получить полимерные материалы с заданным комплексом свойств. Личный вклад автора. На всех этапах выполнения диссертационной работы автор принимал прямое участие в постановке задач данного исследования, в планировании и методическом обеспечении эксперимента, в проведении абсолютного большинства экспериментальных измерений, в обсуждении полученных результатов и формулировании выводов. Вся экспериментальная работа и соответствующие расчеты проводились соискателем лично или при его непосредственном участии.