Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные светочувствительные материалы, представляющие собой полимерную основу с нанесенными на нее светочувствительными эмульсионными и вспомогательными слоями, обладают способностью в процессе эксплуатации накапливать статическое электричество.
Защита полимерных материалов от статического электричества осуществляется различными физическими и химическими способами. К физическим способам относятся ионизация воздуха, уменьшение коэффициента трения, заземление оборудования, создание соответствующего температурно-влажностного режима в помещении, где проводится работа с пленкой. К химическим способам относится использование различных электропроводящих покрытий или антистатическая обработка поверхности изделий. Однако проблема устранения электризуемости пленок на весь период ее изготовления и эксплуатации с сохранением оптических и физико-механических свойств материала до сих пор не была решена. Наличие большого количества патентной литературы, в которой предлагаются различные составы для антистатической защиты фильмовых материалов, свидетельствуют о том, что этот вопрос является актуальным и привлекает внимание многих исследователей и практиков.
Одним из способов решения этой проблемы является создание микрошероховатостей на поверхности защитных слоев фотоматериалов, предотвращающих тесный контакт между витками пленки, находящейся в рулоне. В этом плане представляют интерес полимерные микросферы с узким распределением по размерам. Отсутствие в литературе сведений о свойствах фотоматериалов, содержащих полимерные микросферы, делает необходимым выяснение влияния природы полимера, диаметра полимерных микросфер, строения их межфазного слоя на антистатические свойства защитных слоев фотографических материалов. Использование промышленной полиметилметакрилатнои суспензии не привело к положительным результатам, по-видимому, из-за ее недостаточной устойчивости и широкого распределения частиц по диаметрам.
Цель работы. Синтез и изучение свойств полистирольных и полиметилметакрилатных микросфер для их использования в качестве антистатических компонентов защитных слоев фотографических материалов.
Научная новизна
Предложены рецептуры синтеза функциональных полистирольных и полиметилметакрилатных суспензий с диаметром частиц 0,2; 0,4; 0,6; 0,9; 1 и 6 мкм и узким распределением по размерам, устойчивых в процессе синтеза, хранения и эксплуатации и показана возможность их использования в качестве антистатических компонентов защитных слоев фотографических материалов.
Установлено, что путем модификации полимерных микросфер кремнийорганическим ПАВ и желатиной можно изменять гидрофильно-липофильный баланс поверхности частиц. Модификация полимерных частиц желатиной приводит к гидрофилизации пленки, а модификация кремнийорганическим ПАВ - к ее гидрофобизации.
Сравнены реологические свойства межфазных адсорбционных слоев кремнийорганических ПАВ, смеси кремнийорганических ПАВ и желатины на границах раздела вода/м-ксилол и показано, что все они обладают свойствами, характерными для упруго-вязких сред.
Впервые изучены зависимости сенситометрических характеристик фотографических материалов (S - светочувствительность, у - коэффициент контрастности, do - оптическая плотность вуали) от диаметра, концентрации и природы полимерных микросфер в защитном слое. Полученные результаты позволили показать, что оптимальный диаметр полистирольных и полиметилметакрилатных микросфер составляет 0,6 мкм, а их концентрация -от 4,5 до 8,5 г/л защитной композиции.
Показано, что полимерные микросферы, добавленные в защитные слои кинофотоматериалов, не ухудшают светочувствительность и коэффициент контрастности, а оптическая плотность вуали слоев, содержащих полиметилметакрилатные микросферы, модифицированные желатиной, меньше, чем при использовании полимерных микросфер промышленного образца.
Определение антистатических свойств светочувствительных слоев (напряженность электрического поля, полупериод стекания заряда) показало, что добавление полимерных микросфер вызывает снижение напряженности электрического поля и уменьшение полупериода стекания заряда. Наилучшие
результаты получены для образцов, содержащих полиметилметакрилатные
микросферы, модифицированные желатиной.
Практическая значимость. Синтезированные полиметилметакрилатные
суспензии испытаны и рекомендованы в качестве антистатического компонента при
производстве высокочувствительных фотографических материалов, в том числе и
для аэрокосмических пленок высокого разрешения.
Личный вклад автора. Автор лично выполнял большинство этапов работ, включая постановку задач, проведение эксперимента, анализ и обсуждение результатов.
Автор защищает:
о Условия синтеза полистирольных и полиметилметакрилатных суспензий с
диаметром 0,2; 0,4; 0,6; 0,9; 1 и 6 мкм, с узким распределением по размерам. о Коллоидно-химические параметры 2D пленок, сформированных из
полимерных микросфер на поверхности водной субфазы.
о Реологические свойства межфазных адсорбционных слоев
кремнийорганических ПАВ и КО ПАВ, содержащих иммобилизованную желатину. о Результаты изучения сенситометрических характеристик образцов фотоматериалов при различных сроках хранения, полученных в присутствии полимерных микросфер различной природы и концентрации. о Использование полистирольных и полиметилметакрилатных микросфер в качестве антистатических компонентов защитных слоев фотографических материалов. Публикации. Основные положения и результаты были изложены в 4 печатных работах, в том числе 3 журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах, состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы. Содержит 15 таблиц, 39 рисунков, 97 библиографических ссылок.
