Введение к работе
АКТУАЛЫЮСТЬ работы. Разработка коллоидно-химических методов регулирования надмолекулярної структуры (ШС) полимеров является одним из перспективных направления современной технологии получения химических волокон. Традиционные методы модификации ШС волокон путем ориентацнонной вытяяки и термообработки достигли высокого уровня, однако не позволяет получить изделия п прочностью, блиакой к теоретической. В сваои с этим интенсивно развиваются исследования волокнообразования из анизотропных, жидкокристаллических систем, характеркаупЕиеся высокой степенью ориентационного порядка. Очевидно,что изменение жесткости мак-ромодекулярных цепей и характера ассоциативных процессов в прядильном растворе в присутствии поверхностно - активных веерста такав предоставляет возможность для управления Ш2 полимера. 11 сожалению, информация о коллоидно-химических свойствах смеааниих растворов ПАВ к водокнообраэукгих полимеров, как полизкрилоннт-рил (ПАН) практически отсутствует.
Закономерности формирования структурной сетки полимера в кидкоя^фазе и его переход (оа счет ориентации и укладки цепей ) в кристаллические формы при изменении природы среды, содержания низкомолекулярных добавок способствовали бы раавитио фундаментальных представлений о надмолекулярной саруктуре полимеров и механизмах их формирования.
Надмолекулярная структура ПАИ зависит от состава прядильного раствора, условий далокнообрааованин. Факторы, определяющие структурсобразованно толкмара н растворе, тесно связаны с его "Д!:1к.1огическ;«.м формами л твердой Фазе*. Естественно, что расе-
- г -
hhd проблемы "структура полимера-свойство-И.С" предоставляет основу ля полупения волокон с заданными структурными к фиаико-мзханпческикя свойствами.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Установление взаимосвязи между коллоидно-химическими характеристиками макромолекул в растворе и надмолекулярной структурой подиакрилонитрила в твердой фазе. Выявление влияния ПАВ на гидродинамические свойства ПАН в растворе и морфологию полимерных пленок.
Решение поставленной цели исследования определяет следуюцие оадачи исследования:
выявление роли жесткости макромолекулярной цепи на гидродинамические характеристики и структурообразовшіио ПАН в жидкой фазе;
определение параметров мицеллобраэовзния ПАВ в среде диметил-форшмида;
установление влияния ПАВ на гидродинамические характеристики ПАН в жидкой фазе и текстуру пленок полимера
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Доведено систематическое исследование полиакрилонитрила различии* молекулярных масс в диметилформомиде в широком интервале температур и концентраций полимэра. По вискози-метрическим данным рассчитаны значения сегмента Куна и невозмувэнные размеры цепи для ПАН.
Показано, что структурообразование ПАН в диметилформамиде хорошо описывается в рамках скейлинговой модели (перколяции). Найденные яначения критических экспонент для вязкости и электропроводности хорошо согласуются с теоретически предсказанными.
Обнаружено, что при определенном содержании ПАВ в растворе ПАН, наблздается заметное снижение вязкости раствора полимера.
- о -
при этом гидродинамический радиус шіфошлекул уменьшается в полтора рава. Показано, что е росток температуры и/или концентрации полимера влияние ПАВ на гидродинамические характеристики макромолекул уменьшается.
Установлено, что поверхностно-активные верства оказывали значительное влияние на текстуру полимерных пленок. Покаагно наличие корреляции не жду влилниек ПАВ на гидродинаыическио характеристики ПАН в растворе м ішс в твердой фаве. АВТОР ЗАВЩАЕТ: положения, сформулированные в научной новизно работы;
шсгивационные параметри вязкого течения и проводимости растьо-рта ПАП различной концентрации в среде дииетилЗюрмамиди;
параметри четкости :'л;<ро^ожкул ПАН в днштилфор!,іамиде: вели-чини сегмента Куна и исЕооьіугршшх размеров статистического клубка;
значения ККИ ЮЛ карбонових кислот в ДІЯ и их термодинамическою параметри;
ксшілекс фиаико-химичесішх яеличкн, характеризующие влияний ПАВ%іа свойства растворов ПАН в ДНО, шр^элогкю пленок полниера
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕШЮСТЬ. Комплекс получении: в работе фиаикохини-ческих данных представляет интерес для шманерных и технологических расчетов процесса получения полкакршганитрадьних волокон яо среди диметилформамида в присутствии использовании* в работе поверхностно-активных модификаторов надмолекулярной структуры.
Установленные закономерности л корреляции ме.тду физшхшн.ш чесіикн евойстаам-л растворов и структурообразованке», гидродішг» ; лч'зсі'Л":л fiapc.'STp'i.va члкрололекул зі наділзлекуляріюЛ етруїггурси
- 4 -тодов регулирования ШС синтетических волокон и пленок. ЛППГОБАЩ5Я РАБОТЫ. Основные результаты работы долокзны на 4 Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов по физической химии "Фиакимия -90", Москва, 1990 г.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из вве дения, трех глав, выводов, списка литературы, содержащего 101 наименования и приполкния с таблицами экспериментальных данных. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунка и В таблиц. Во введении дана общая характеристика работы, выделена актуальность исследования, сформулирована цель и задачи исследования, отмечена научная новизна и практическая ценность полученных результатов.