Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время в области разработки и производства полимерных материалов наряду с синтезом новых высокомолекулярных соединений все большее значение приобретает физическая модификация известных полимеров. Одно из перспективных направлений при этом связано с использованием- ме-зоморіизма, присущего полимерным системам. Хороао известно, что именно в мезоморфном состоянии (иногда называемого мезофазным) полимеры проявляют ряд специфических свойств, интересных в практическом отношении. С другой стороны, изучение полимерного мезо-морфизма представляет интерес и с точки зрения бурно развивающейся в последнее время .физики неупорядоченных систем.
На сегодняшний день обнаружено весьма значительное количества полимером, способных существовать в том пли ином мезофазнсм состоянии. Наиболее яркими представителями среди них являются элемонтсргакичоскио соединения, например, полисилокеаїш и поди-органсфосразоны. Отличительней чертой тех и других является неорганическая основная цепь, в которую в первом случае входят атомы кремния и кислорода, а во втором — азота и фосфора. Несмотря на наличие двойной связи в основной цепи макромолекулы, полиорганофосфазены принадлежат к классу гибкоцешшх полимеров, строение и свойства которых во многом определяются химическими oto-m-'Htomi' ьv-.-" -ітнмн в ш'псоо^пН'-нініТіі к атсма.м (*'ос+ооа боковые группы, її хотя о'іп полимеры привлекают внимание исследователей более двух десятилетий, многое в их структуре и термотропизм поведении остается неясным. Так, например, полиаршюксифосфазены, являющиеся одним из подклассов полиорганофосафзенов и имеющие из-за наличия фонилыюго кольца большое поперечное сечеіше боко-
вых групп, хорошо кристаллизуются даже при коротком боковом заместителе, а полиалкоксифосфазены, характеризующиеся небольшим поперечным сечением боковых групп, кристаллизуются только при наличии шести атомов углерода в боковом обрамлении. Невыясненными остаются также вопросы о влиянии длины боковых групп на тип мезофазы и температуру стеклования полифосфазенов. Поэтому были синтезированы и исследованы полифторзлкоксифосфазены, составляющие гомологический ряд с поли-бис-трифторэтоксифосфазеном, демонстрирующим благодаря наличию фтора в боковой цепи уникальные свойства даже в классе полиорганофосфазенов. К тому же фторированные боковые группы при равной длине имеют промежуточное поперечное сечение между арилокси- и алкоксизаместителями. Актуальность исследования этих полимеров объясняется не только их склонностью к образованию мезофаз, но и относительно высокой химической стабильностью, хорошей биологической совместимостью и высокими огнестойкими свойствами.
Целью данной работы является сравнительное исследование структуры и фазовых переходов линейных полифторалкоксифосфазе-нов, являющихся представителями гомологического ряда.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые: I) С помощью рентгеноструктурного анализа, дифференциально-сканирующей калориметрии, инфракрасной спектрометрии, электронной микроскопии и динамических механических исследований были изучены структура, фазовый состав и переходы линейных полифтор-алкоксифосфазенов с различным содержанием атомов фтора в боковой цепи в широком температурном интервале.
2) Обнаружено новое фазовое состояние для второго и третьего представителей исследуемого гомологического ряда, характеризующееся конформациинной разупорядоченностью основной цепи
макромолекул.
-
Установлено, что второй и третий члены исследуемого гомологического ряда, также, как и первый его представитель, являются мезофазными полимерами. Идентифицирована структура этих ме-зофаз.
-
В отличие от сложившегося ранее представления, показано повышение температуры стеклования полифторалкокснфосфазенов при увеличении длины боковой группы.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
-
Обнаружение мезофазного состояния у исследуемых поли-фторалкоксифосфазенов может быть использовано при разработке новых типов материалов, в частности, для производства газораздели-телышх мембран и переработки через расплав сверхвысокомолеку-лярных термопластов.
-
Выявление склонности к самориентации при экструдиро-вании исследуемых полиорганофосфазенов в мезофазном состоянии, может быть использовано при изготовлении волокон, необходимых для производства изделий биомедицинского назначения.
Личное участие автора заключалось в проведении рентгено-структурных экспериментов и интерпретации их результатов, обсуждении и анализе данных, полученных с помощью ДСК, ИК-спектромет-рии и электронной микроскопии.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на 15-ом Всесоюзном симпозиуме по реологии (Одесса, 1990 г. ), Всесоюзной конференции "Фундаментальные проблемы современной науки о полимерах" (Ленинград, 1990 г.), 25-ой Европейской конференции "Ориентационные явления в полимерах" (Ленинград, 1992 г.), научных конференциях ИНХС АН СССР (Москва, 1990 и 1993 гг.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы.
Материал изложен на страницах машинописного текста и
содержит J9 рисунков и 7 6 таблиц. Список литературы состоит из 95 наименований.
