Структурно-химические превращения на поверхности пленок полиэтилена и поливинилхлорида при взаимодействии с галогенидами фосфора, ванадия, титана и кремния

• Автор: Булкина, Анна Константиновна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 133 с. : 13 ил.

1. Состав, строение и свойства полиэтилена и

поливинилхлорида

1.1. Строение твердых полимеров с позиций остовной гипотезы В.Б. Алесковского

1.2. Строение полиэтилена высокого давления

1.3. Структурные особенности поливинилхлорида.

2. Полимераналогичные превращения в пленках полиэтилена

и поливинилхлорида и их применение для регулирования функциональных свойств материалов.

2.1. Реакционная способность и термодеструкция полиэтилена и поливинилхлорида

2.2. Методы модифицирования ПЭВД и ГТВХ

2.3. Перспективы применения принципов метода

молекулярного наслаивания для регулирования функциональных свойств ПЭВД и ГТВХ пленочных
материалов
Заключение
II. Экспериментальная часть
3. Исходные вещества и методики проведения
экспериментальных исследований.
3.1. Характеристики исходных твердофазных матриц и модификаторов.
3.2. Установка для модифицирования пленок ПЭВД и
3.3. Химикоаналитические и физикохимические методы исследования, использованные в работе.
3.4. Методики оценки функциональных характеристик синтезированных продуктов
4. Синтез и физикохимические исследования продуктов полимераналогичных химических превращений пленок ПЭВД и ПВХ
4.1. Химический состав продуктов модифицирования полиэтилена и ПВХ хлоридами фосфора, ванадия, титана и кремния
4.2. Химическая структура исходных и модифицированных пленок ПЭВД и ПВХ
4.3. Влияние химического модифицирования на распределение центров адсорбции на поверхности полимерных пленок.
4.4. Топография поверхности исходных и модифицированных образцов ПЭВД и ПВХ
5. Функциональные свойства полимерных материалов, модифицированных с применением основных принципов молекулярного наслаивания
5.1. Регулирование энергетических характеристик и смачиваемости поверхности исходных и модифицированных пленок ПЭВД и ПВХ
5.2. Термоокислительная устойчивость ПЭВД и ПВХ, содержащих элементкислородные структуры.
6. Влияние коронного разряда на химическую активность пленок полиэтилена и ПВХ в реакциях с галогенидами фосфора, ванадия, титана и кремния.
6.1. Влияние химического модифицирования поверхности полиэтилена на его электретньте свойства
6.2. Химический состав и структура продуктов
взаимодействия галогенидов различных элементов с полимерами, обработанными коронным разрядом.
6.3. Изменение функциональных характеристик
полимерных пленок в результате физикохимического модифицирования.
Выводы.
Литература


Однако получать его пленки проще и энергетически более выгодно. Условия его получения обеспечивают высокую чистоту и прозрачность материала, которые трудно добиться в случае ПЭНД и ПЭСД 9. На рисунке 2 изображен остов полимера, представляющий собой длинную цепь, упакованную в определенной последовательности в кристалл
При этом следует отметить, что в случае органических полимеров необходимо разделять понятия функциональной группы и дефекта строения цепи, чтобы избежать противоречий с классическим определением функциональной группы, подразумевающим не только то, что она является активным центром вещества, но и определяет его принадлежность к тому или иному классу соединений ,. В связи с этим все наиболее реакционноспособные группы полиэтилена являются дефектами или отклонениями от регулярного строения цепи. В таблице 2 приведено содержание основных дефектов строения цепи ПЭВД. Как следует из данных таблицы 2, в макромолекулах ПЭВД содержится небольшое число связей СС трех типов винилиденовые, винильные и ирансвиниленовые. Относительное содержание умсвиниленовых групп крайне незначительно. Так же исследования полиэтилена методом ИКспектроскопии указывают на наличие в нем незначительного количества кислородных групп. Это карбонильные группы различного типа кислотные, альдегидные, кетонные, а также гидроксильные и эфирные группы, причем карбонильные группы преобладают. Их источником могут служить инициаторы полимеризации молекулярный кислород, органические пероксиды, оксид углерода СЮ, содержащийся в малых количествах в реакционной смеси и полимеризующийся с этиленом, а также синтетические компрессорные смазки . Третичные атомы углерода являются следствием разветвленыости макромолекул ПЭВД, которая является их характерной особенностью. Полиэтилен относится к группе кристаллизующихся полимеров. Его метиленовые цепочки имеют ту же конформацию и упакованы в кристаллах точно так же, как и короткоцепные нормальные парафиновые углеводороды, такие как, например, СзбН и СбоНз . А . Расчетная плотность элементарной ячейки равна 1, гсм3. Однако в зависимости от разветвленности наблюдается увеличение объема элементарной ячейки, которое происходит главным образом вдоль оси а, при этом ось Ь изменяется незначительно, а ось с остается неизменной . Кристаллическая решетка полиэтилена может включать ограниченное число узлов разветвлений изза огромных локальных искажений элементарной ячейки . Кроме того, возможно, что и маленькие кристаллические области, составленные из неразветвленных сегментов цепи, испытывают необычайно большие напряжения, обусловленные наличием разветвлений в соседних областях. Так же известно, что некоторые группы не углеводородного характера например, СО могут входить в состав кристаллических областей
Кристаллические области ПЭВД состоят из прямолинейных параллельно расположенных участков молекул, остальные участки молекул входят в состав аморфных областей, как показано на рисунке 4 . Радиальный рост кристаллитов приводит к образованию сферолитов . Причем если размеры кристаллитов в ПЭВД 5 нм, то размеры сферолитов на несколько порядков больше и составляют 3 4 нм и даже более . Каждый сферолит имеет свое ядро, от которого радиально расходятся фибриллы в виде извилистых линий с частыми разветвлениями. Толщина радиальных фибрилл или пластин в сферолитах полиэтилена составляет до нескольких сотен ангстрем . В отличие от кристаллической части, в аморфной части ПЭВД макромолекулы лишены упорядоченности и располагаются друг относительно друга нерегулярно. В аморфной части реализуются различные свернутые гошизомеры, а в кристаллической вытянутые трансизомеры . Наряду с аморфной и кристаллической частями в ПЭВД имеется область переходная, промежуточная между ними. Предполагается, что в переходной области полимерные цепи имеют определенную упорядоченность, но в поперечном направлении дальний порядок отсутствует. Некоторые макромолекулы проходят через аморфные и кристаллические области, причем часть из них проходит не через одну, а через, по меньшей мере, две соседние кристаллические области.