Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные технологии все шире используют микропористые полимерные материалы в качестве фильтров, адсорбентов, носителей катализаторов, мембранных подложек. Материалы такого рода должны обладать высокой пористостью, дисперсностью, большой удельяой внутренней поверхностью. В этой связи особое значение приобретает холодпая вытяжка аморфных и кристаллических полимеров в адсорбционно-активных жидких средах (ААС) с образованием специфических микротрещин - креизов, обладающих высокодисперсной микропористой структурой.
Простота получения крейзованных материалов с различпым распределением пор по объему образца, широкие возможности направленного регулирования их пористої! структуры при изменении условий деформирования в жидких средах и высокие механические характеристики привлекают внимание к ним как к новоъгу классу полимерных материалов для создапия композиционных мембран.
Несмотря на большое количество работ, посвященных крейзпнгу аморфных и кристаллических полимеров в ААС, до сих пор остаются неясными закономерности влияния свойств падмолекулярной структуры (НМС) полимера на механизм крейзинга кристаллических полимеров, особенно при больших деформациях.
Согласно современным представлениям, механизм крейзинга зависит от исходной НМС и соотношения податливостей аморфной и кристаллической фаз, которое должно определяться уровнем молекулярной подвижности в аморфных областях полимера. Однако к настоящему времепи практически отсутствуют сведения о комплексном влиянии НМС и молекулярной подвижности на механизм крейзования и свойства крейзованных кристаллических полимеров.
Актуальность получения таких данных связана не только с развитием базисных представлений о механизмах образования крейзованных структур, но и с возможностью использования научных результатов для направленного регулирования структуры крейзованных материалов практического назначения.
Целью даппоп работы является комплексное изучепие влияния НМС и молекулярпой подвижности на механизм деформации кристаллических полимеров в жидких средах, а также использование полученных крейзован-
ных материалов в качестве подложек для создания квазижидкпх газоразделительных мембран.
В работе использовали ПЭТФ, ПП, ПТФЭ и его сополимер с гексафторпрошіленом (СПЛ). Такой выбор позволял широко варьировать надмолекулярную структуру и степепь кристалличности образцов, а также получать и исследовать развитую систему крейзов при больших деформациях в ААС на пленках промышленного изготовления.
Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые:
- установлено, что изменение жесткости исходной НМС ПЭТСЕ
способствует сохранению структуры с высокой пористостью и дисперсно
стью вплоть до предельпых кратностей вытяжки в ААС.
установлено, что на полимере с одинаковой НМС, изменяя только внутреннее свойство системы - молекулярную подвижность аморфной фазы -можно переходить от классического крейзинга в ААС к межкристаллитном} (делокализованному).
количественно охарактеризована высокодисперсная структура класси ческих и межкристаллитных крейзов в ПП. Показано, что фибриллы, соеди няющие стенки крейзов, представляют собой высокоориентированньп кристаллический материал, а предельная пористость и дисперсность каї классических, так и межкристаллитных крейзов зависит от'поверхностной натяжения на границе полимер-среда.
показано, что деформация высококристаллического ПТФЭ в АА( сопровождается образованием межкристаллитных крейзов. Возможност: развития классических крейзов в закаленном ПТФЭ и его сополимере і гексафторпропилеиом зависит от скорости диффузии жидкости в напряжен пып полимер, т.е. связана с процессом локальной пластификации области деформируемой при крейзинге.
показана возможность создания квазижидких мембран на основе крей зованных кристаллических полимеров. Разработаны способы улучшена свойств газоразделительных квазижидких мембран за счет утончения ело селективного заполнителя.
Практическая значимость. Полученные в работе результаты могут быт использованы для целенаправленной физической модификациі кристаллических полимеров путем их деформирования в жидких средах Высокодисперсные полимерные подложки на основе кристаллических поли меров, параметры пористой структуры которых можно плавно регулироват
в широких пределах, являются хорошей основой при создапии квазижндких мембран.
Апробапия работы. Основные результаты диссертационной ряботьт докладывались п обсуждались:
на VI Всесоюзной конференции молодых ученых но физической химии "Физхимия-90" г. Москва, 1990 г.;
на ежегодных конкурсах-конференциях НИФХИ имЛ.Я.Карпова;
на Международной конференции "Мембраны-95", г. Клязьма, 1995;
- на 36 Международном симпозиуме "Макромолекулы", г. Сеул. 1996.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести
тав, заключения и выводов.
Диссертация изложена на страницах, включает 41 рисунок и 12 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 194 наименования.