Роль матрицы в формировании оптических свойств фотоактивных систем при введении индолиновых спиросоединений в среде сверхкритического диоксида углерода в полимеры разной природы

• Автор: Черкасова, Анастасия Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

1. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Фотохромные индолиновые спиросоединения ИСС молекулярная структура, электронные спектры поглощения
ЭСГ1.

1.1.1 Явление фотохромизма. физический и химический

фотохромизм.

1.1.2. Исходная форма ИСС молекулярная структура. ЭСП.

1.1.3. Окрашенная Форма ИСС молекулярная структура.

1.2. Полимерные системы, содержащие фотохромные

соединения способы введения фотохромов в полимерные

матрицы.

1.3. Функциональные свойства ИСС в растворах и

полимерных матрицах.

1.3.1. Фотохромные свойства ИСС в растворах.
1.3.2. Люминесцентные свойства ИСС в растворах.
1.3.3. Фотохромные свойства ИСС в полимерных матрицах.
1.3.4. Люминесцентные свойства ИСС в полимерных
матрицах.
1.4. Сверхкритические СК среды и их физикохимические
свойства. С в сверхкритическом состоянии.
1.4.1. Физические и химические свойства сверхкритического
диоксида углерода.
1.4.2. Применение сверхкритических сред.
1.4.3. Обработка полимеров в сверхкритическом СО.
2. ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Фотохромные индолиновые спиросоединения.
2.1.2. Полимерные матрицы.
2.2. Методы получения полимерных композиций, содержащих
2.2.1. Метод сверхкритической флюидной импрегнации.
2.2.2. Метод испарения растворителя из совместного раствора
полимера и фотохрома.
2.3. Анализ структуры и свойств полимерных композиций,
содержащих ИСС, введенные в среде СКСО2.
2.3.1. Определение концентрации ИСС в полимерных
матрицах.
2.3.2. Анализ размеров частиц фотохромов. введенных в
полимерные матрицы.
2.4. Методы исследования функциональных свойств ИСС.
2.4.1. Фотохромные свойства полимерных композиций.
содержащих ИСС.
2.4.2. Люминесцентные свойства ИСС, введенных в
полимерные матрицы.
3. ГЛАВА 3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ИНДОЛИНОВЫХ СПИРОСОЕДИНЕНИЙ, ВВЕДЕННЫХ В СРЕДЕ СКС В
ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТРИЦЫ.
3.1. Факторы, влияющие на содержание спиросоединений в
термопластах в условиях СКФ импрегнации.
3.1.1. Температура и давление СКСОо.
3.1.2. Надмолекулярная структура полимера.
3.2. Кинетика темпового обесцвечивания окрашенных форм
ИСС в термопластичных полимерных матрицах.
3.3. Эффект долговременной стабилизации окрашенной формы ИСС в матрице ПК. 3.4. Формирование наночастиц спиросоединений в матрицах ПК и ПАША. 3.5. Стабилизация плоских мероцианииовых форм спиросоединений в галогенсодержащих термопластичных полимерных матрицах.
4. ГЛАВА 4. СКФ ИМПРЕГНАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО СШИТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ФОТОХРОМНЫМИ СПИРОАНТРА И
СПИРОФЕНАНТРООКСАЗИНАМИ.
4.1. Импрегнирование сетчатых гомополимеров.
4.2. Импрегнирование сетчатых сополимеров.
5. ГЛАВА 5. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА МЕРОЦИАНИИОВЫХ ФОРМ ИСС В ПОЛИМЕРНЫХ
МАТРИЦАХ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


В фотохромных полимерных материалах, полученных в условиях импрегнации спирооксазинов и спирониранов в среде СКССЬ, эффективно пластифицирующего структуру полимеров разной природы, изза более равновесных условий перераспределения в полимерной матрице свободного объема могут формироваться системы, в которых для молекул введенного в среде СКСО2 в полимер соединения вследствие частичного снятия пространственных ограничений могут возникать дополнительные связи донорноакцепторные, гидрофобные и т. ФАС, в частности, стабилизации молекул фотохрома в возбужденной форме В. В качестве матриц для получения фотохромных полимерных материалов в данной работе были использованы оптически прозрачные термопластичные полимеры, такие как полиметилметакрилат, полиэтилен, поликарбонат, а также пространственносшитые полимерные матрицы с трехмерной структурой на основе замещенных олигометакрилатов. Цель работы состояла в получении оптически прозрачных полимерных композиций на основе термопластичных и пространственносшитых полимерных матриц, содержащих фотохромные индолиновые спиросоединения ИСС, в среде сверхкригического диоксида углерода и установлении зависимости функциональных свойств ИСС от структуры спиросоединений и химической природы полимерных матриц. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Фотохромные индолиповые спиросоедипепия ИСС молекулярная структура, электронные спектры поглощения ЭСП. Явление Фотохромизма, физический и химический фотохромизм. Фотохромизм от фото и греч. Многие вещества совершают указанные переходы под действием, например, рентгеновского или СВЧизлучения. Тем не менее, фотохромными в строгом смысле они являются, только если такие переходы они испытывают и под действием оптического излучения ультрафиолетового, видимого или инфракрасного. В общем виде фотохромный процесс заключается в следующем. В исходном состоянии А вещество, поглощая оптическое излучение определенного спектрального состава, переходит в так называемое фотоиндуцированное состояние В см. При этом вещество А имеет меньший запас внутренней энергии, чем конечный продукт В. ВА
Схема 1. Переход фотохромов из исходного состояния А в фотоиндуцированное состояние В. Обратный переход ВА совершается самопроизвольно за счет тепловой энергии и может чрезвычайно сильно ускоряться при нагревании вещества или иод действием света, поглощаемого в состоянии В , . Особенности фотохромных процессов тесно связаны с природой активных центров, ответственных за фотохромизм. В связи с этим выделяют два типа фотохромных процессов физический и химический. В случае физического фотохромизма в качестве фотоиндуцированных центров окраски выступают возбужденные атомы, молекулы, ионы и т. Окрашивание вещества или его обесцвечивание, в этом случае, обусловлено квантовыми переходами между электронными уровнями одной и той же молекулы, иона, радикала. Химический фотохромизм основан на фотохимических процессах образования новых молекул в результате гомолитического или гетеролитического разрыва и возникновения новых связей, цистрансизомеризации, таутомеризации, перициклических внутри и межмолекулярных превращений. В качестве фотоиндуцированных центров окраски выступают молекулы, ионы, радикалы в основном электронном состоянии, отличающиеся от исходных химической структурой, в частности геометрической конфигурацией. Кроме спектров поглощения и испускания, у химических фотохромов могут изменяться показатель преломления, диэлектрическая проницаемость, растворимость, вязкость, электрическая проводимость, фотопроводимость и другие свойства, что определяет многообразие их практического применения. Для физических фотохромов влияние матрицы на свойства в основном осуществляется посредством бимолекулярных процессов безызлучательного тушения возбужденных состояний, которые зависят от скорости диффузии частиц. В жидких матрицах эти процессы приводят к сильному уменьшению времени релаксации, по сравнению с твердыми матрицами. В химических фотохромах процессы окрашивания и обесцвечивания связаны с изменением относительного положения атомов в пространстве при этом разрываются старые и образуются новые связи.