Введение к работе
Актуальность исследования. Радиационная прививочная полимеризация гидрофильных мономеров широко используется для модификации химически инертных полимеров, таких как полиолефины и фторопласты. Этот метод позволяет придавать им уникальные свойства, характерные для водорастворимых полимеров, и, в то же время, сохранить прекрасные механические и конструкционные свойства.
Данная работа посвящена изучению процесса прививки акриламида (АА) и N-винилпирролидона (ВП) к полипропиленовым (ПП) пленкам. Получаемый материал имеет практическое значение прежде всего благодаря способности полиакриламида (ПАА) и поливинилпирролидона (ПВП) придавать поверхностям повышенную тромборезистентность и биосовместимость, что необходимо при создании материалов медицинского назначения, прежде всего сосудистых протезов, Известно также, что полиэтиленовые пленки с привитым ПАА могут быть использованы в качестве мембран обратного осмоса.
Использование метода радиационной прививочной полимеризации для модификации пленочных материалов с различной надмолекулярной структурой и морфологией (сплошных и пористых) интересно как с практической, так и с научной точки зрения. Перспективным способом модифицирования пленок является метод холодной вытяжки, благодаря которому одновременно задаются ориентация и система взаимопроникающих пор. Работ, посвященных сравнительному исследованию закономерностей прививочной полимеризации на пленки одинаковой химической природы с различной морфологией и надмолекулярной структурой, крайне мало.
К настоящему времени достаточно подробно изучена радиационная прививка на полиолефины таких гидрофильных мономеров, как акриловая и метакриловая кислоты. В то же время ряд важных вопросов, таких как влияние исходной структуры и структуры, образующейся в ходе прививочной полимеризации, на механизм прививки и свойства синтезируемых материалов, и для этих систем остается неясным. Закономерности прививочной полимеризации АА и ВП на полиолефины изучены недостаточно.
Задачи работы:
-изучение основных закономерностей радиационной прививочной полимеризации АА и ВП на ПП-пленки, выпускаемые промышленностью,
-изучение особенностей прививки АА на ориентированные и микропористые ПП-пленки, полученные из промышленных методом холодной вытяжки.
-исследование структуры и свойств модифицированных пленок в зависимости от условий их получения,
-исследование возможности использования привитых пленок в качестве материалов медицинского назначения.
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование прививочной полимеризации АА и ВП на ПП-пленки различной структуры, включающее изучение характера накопления и гибели радикалов в образцах, кинетические закономерности прививки, макро- и микроструктуры привитых образцов, их объемных и поверхностных гидрофильных свойств. Полученные результаты позволяют расширить наши представления о механизмах процесса прививки к полимерным матрицам.
Практическое значение работы. Результаты работы могут быть эффективно использованы при создании композиционных материалов медицинского назначения на основе полипропиленовых пленок с привитым полиакриламидом.
Защищаемые положения.
-
Прививка обоих мономеров носит фронтальный характер. Глубина проникновения фронта прививки в образец для ВП значительно боль-ше, чем для АА. Запределивание выхода привитого полимера не связано со смыканием фронтов прививки.
-
Привитые цепи локализованы в аморфных областях ПП-матрицы, при этом происходит незначительное увеличение дефектности кристаллической фазы матрицы.
3. Начальная скорость прививки на пористых образцах ПП,
полученных холодной вытяжкой, в несколько десятков раз выше, чем на
сплошных. Прививка АА и ВП на ПП-пленки, модифицированные холодной
вытяжкой (сплошные и пористые), позволяет снизить краевой угол
смачивания образцов водой до 25-30, тогда как на промышленные -
лишь до 55-60.
-
Пострадиационная прививочная полимеризация на захваченных радикалах позволяет получать образцы сополимеров промышленных ПП-пленок с брутто-содержанием привитых ПАА и ПВП до 50-100% при незначительном количестве гомополимера.
-
Прививка ПАА улучшает тромборезистентные свойства поверхности ПП-пленок.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на XVI Всесоюзном семинаре по радиационной прививочной полимеризации (г.Обнинск, 1989 г.) и Всесоюзном семинаре по мембранной электрохимии (г.Краснодар, 1989 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на Ґ22. страницах машинописного текта, включая ^таблиц, ^Грисунков и список использованной литературы из/йнаименования.