Пористая структура - полимер
Cтраница 2
Это весьма важно, поскольку, как было показано выше, при удалении жидкой среды из пористой структуры полимера в ней происходят заметные изменения, проявляющиеся, в частности, в усадке. Извлечение количественной информации из данных малоуглового диффузного рентгеновского рассеяния является в настоящее время весьма трудоемким. Получаемые результаты во многом определяются модельными представлениями и часто оказываются неоднозначными. Однако качественное рассмотрение картин диффузного малоуглового рассеяния очень полезно для установления механизма структурных перестроек, происходящих в полимерах на надмолекулярном уровне. [17]
Очевидно, что при последующем испарении жидкости или охлаждении ниже температуры плавления низкомолекулярный компонент закристаллизуется непосредственно в пористой структуре полимера. [18]
 |
Зависимость относительного количества метанола ( а, - бутанола ( б и я-декапола ( в, захваченного в структуру ПЭТФ в процессе его растяжения от степени вытяжки. [19] |
Описанные явления имеют кинетическую природу и обусловлены затруднениями, которые испытывает высоковязкая жидкость при течении в очень узких порах, характерных для структуры микротрещин. Очевидно, что синерезис затрудняется, если ди сперсионная среда имеет высокую вязкость, поскольку жидкость не может своевременно покинуть пористую структуру полимера, вследствие чего и наблюдается как увеличение количества захваченной жидкости с возрастанием ее вязкости, так и сдвиг максимума поглощенной жидкости в сторону больших удлинений. [20]
Чем меньше скорость диффузии газа через пленки полимера при вспенивании, тем более благоприятны условия образования равномерной микроячеистой структуры, содержащей минимальное количество открытых пор. Кроме того, диффузия газа через стенки ячеек полимера или конденсация вспенивающего газа приводит к уменьшению давления в ячейках и замкнутых элементах пористой структуры газонаполненного полимера, что благоприятствует протеканию релаксационных процессов и может обусловить потерю формоустойчивости пеноматериала, особенно пеноэластомера, в условиях хранения и эксплуатации. [21]
Твердые тела, имеющие высокоразвитую поверхность, являются пористыми адсорбентами, поэтому для их изучения целесообразно использовать адсорбционные методы. Эти методы хорошо разработаны и позволяют получать такие параметры пористой структуры, как удельная площадь поверхности, распределение пор по размерам, удельный объем пор и др. Однако использование классического метода адсорбции из паровой фазы оказывается неэффективным и часто не пригодным для изучения пористой структуры полимеров, деформированных в ААС. Это объясняется тем, что для исследования методом адсорбции из паровой фазы образец твердого тела должен быть полностью освобожден от любых низкомолекулярных веществ, адсорбированных на его поверхности. Это предполагает полное удаление адсорбционно-активной жидкости из пористой структуры полимера, что неизбежно должно привести к структурным перестройкам. Более того, и эту образующуюся при удалении жидкости структуру полимера нельзя исследовать при помощи адсорбции газов, так как адсорбция любого газа приводит к пептизации структурных элементов и, следовательно, к новым структурным перестройкам. [22]
 |
Рентгенограммы образца ПЭТФ, содержащего акриламчд ( а и полиэтилена, содержащего триок-сан ( б. [23] |
Холодная вытяжка полимера в растворе или расплаве мономера с последующей его кристаллизацией приводит к получению соответствующей композиции. На рис. 6.5 представлены рентгенограммы образца ПЭТФ, деформированного в среде 60 % водного раствора акриламида ( АА) и полиэтилена ВП, деформированного в расплаве триоксана при 85 С. Рентгенограммы свидетельствуют о проникновении указанных мономеров в пористую структуру полимера и его ориентированной кристаллизации в ней. Для проведения последующей полимеризации акриламид является весьма подходящим мономером. Он довольно реакцион-носпособен и полимеризуется в концентрированных водных растворах самопроизвольно без добавления инициатора. Это его свойство, видимо, оказывается решающим при полимеризации in situ. Все рефлексы акриламида, изображенные на рентгенограмме рис. 6.5, а, исчезают после выдержки образцов ПЭТФ на воздухе при комнатной температуре в течение 3 сут. Исчезновение рефлексов может быть обусловлено полимеризацией акриламида и его превращением в аморфный полиакриламид. [24]
Это связано с тем, что, во-первых, молекулярные размеры красителей значительно больше молекулярных размеров ААС и, во-вторых, концентрация красителя легко определяется колориметрическим методом. Различие в подвижности молекул различных размеров в пористой структуре полимера хорошо демонстрирует следующий эксперимент. [26]
В результате образуются пространственные полимеры, пустые ячейки которых заполнены разбавителем. После завершения полимеризации разбавитель удаляют из межструктурных объемов перегонкой с водяным паром или откачкой в вакууме, образовавшийся пористый каркас сохраняется. В качестве разбавителя обычно применяют соединения, практически не вызывающие набухания полимеров - алифатические углеводороды, фторсодержащие алифатические углеводороды, простые эфиры, спирты и др. На качество полимерного каркаса существенно влияют природа и количество инертного разбавителя и концентрация поперечных связей. Пористая структура полимера получается лишь при содержании его выше некоторого минимального количества. [27]
Твердые тела, имеющие высокоразвитую поверхность, являются пористыми адсорбентами, поэтому для их изучения целесообразно использовать адсорбционные методы. Эти методы хорошо разработаны и позволяют получать такие параметры пористой структуры, как удельная площадь поверхности, распределение пор по размерам, удельный объем пор и др. Однако использование классического метода адсорбции из паровой фазы оказывается неэффективным и часто не пригодным для изучения пористой структуры полимеров, деформированных в ААС. Это объясняется тем, что для исследования методом адсорбции из паровой фазы образец твердого тела должен быть полностью освобожден от любых низкомолекулярных веществ, адсорбированных на его поверхности. Это предполагает полное удаление адсорбционно-активной жидкости из пористой структуры полимера, что неизбежно должно привести к структурным перестройкам. Более того, и эту образующуюся при удалении жидкости структуру полимера нельзя исследовать при помощи адсорбции газов, так как адсорбция любого газа приводит к пептизации структурных элементов и, следовательно, к новым структурным перестройкам. [28]
 |
Зависимость относительного количества ААС, захваченной поликапро-амидом ( / и поливиниловым спиртом ( 2 от степени вытяжки. [29] |
Холодная вытяжка полимера в ААС имеет, как было показано, целый ряд особенностей, резко отличающих ее от соответствующего процесса, происходящего на воздухе. Одной из наиболее интересных особенностей является переход полимера от рыхлой структуры на начальных этапах растяжения к более компактной в области высоких деформаций. Этот переход сопровождается синерезисом, происходящим в высокодисперсном материале, который в свою очередь зависит от транспортных свойств выделяющейся жидкости. Затруднения, которые испытывает жидкость при выделении из пористой структуры полимера, связаны как с ее вязкостью, так и с соотношением молекулярных размеров и размеров пор. Поскольку в процессе деформации происходит коллапс высокодисперсной структуры, очевидно, что при этом резко уменьшаются размеры пор. Такого рода уменьшение межфибриллярных расстояний должно, прежде всего, затруднять выделение в окружающее пространство больших, громоздких молекул. [30]
Страницы: 1 2 3