Список принятых сокращений
Введение 3
1 Диэлектрические свойства органических полимеров 6
1.1 Электрические свойства полимеров 6
1.2 Диэлектрические потери в твердых органических диэлектриках 13
1.3 Влияние молекулярной массы и стереорегулярности макромолекул на
температуру стеклования и диэлектрические потери 18
1.4 Диэлектрические свойства сополимеров, смесей и блоксополимеров... 21
1.5 Полимерные электролиты 22
2 Объекты и методы исследования 28
2.1 Характеристика исследуемых образцов 28
2.2 Измерение температурных зависимостей диэлектрических
характеристик полимеров 30
2.3 Измерение частотных зависимостей удельной проводимости
полимеров 33
3 Обсуждение результатов 35
3.1 Влияние содержания ТДИ, АМЩ и молекулярной массы ППГ на
надмолекулярную структуру полимеров 35
3.2 Удельная проводимость полимерных электролитов 44
Заключение 52
Литература 53
Благодарность 57
Блок-сополимеры в настоящее время привлекают усилия исследователей в связи с их способностью к формированию разнообразных надмолекулярных структурных образований [1]. Влияние на надмолекулярную организацию является способом управления как физико - механическими, так и физико-химическими свойствами полимерных материалов. Актуальность приобретают и мульти-блок-сополимеры (МБС), макромолекулярные цепи которых составлены из амфифильных сегментов.
Широкие возможности управления как макромолекулярной, так и надмолекулярной архитектурой заложены в синтезе мульти-блок-сополимеров на основе макроинициаторов, представляющих собой три-блок- сополимеры оксидов пропилена и этилена (ППГ), октаметилциклотетрасилоксана (Д4) и 2,4-толуилендиизоцианата (ТДИ).
В этом случае имеет значение порядок ввода реагентов, их относительное содержание, использование модификаторов и создаваемые реакционные условия.
Целью данной работы является исследование связи электрофизических свойств с надмолекулярной структуры мульти-блок-сополимеров, получаемых на основе макроинициаторов, представляющих собой три-блок- сополимеры оксидов пропилена и этилена, октаметилциклотетрасилоксана и 2,4-толуилендиизоцианата.
Актуальность выполняемой работы связана с тем, что получаемые полимеры формируют специфическую надмолекулярную структуру, являющуюся основой для формирования в полимере пустот с размерами порядка 10-100 нанометров. Подобные нано- и мезопористые эластомеры применяются, например, в качестве газоразделительных мембран и т.п. [ 2],
Дополнительным блоком в мульти-блок-сополимерах в данной работе является полидиметилсилоксан.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
• Изучить температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь полимеров в широком температурном диапазоне (-150оС -0оС);
• Изучить зависимость комплексного электросопротивления в зависимости от частоты переменного тока в диапазоне 200 Гц - 300 кГц в интеркалированных солями лития мезопористых эластомерах ;
Практическая значимость данной работы связана с тем, что полученные мульти-блок-сополимеры будут в дальнейшем могут быть использованы в качестве основы для получения твердых литиевых источников тока. Важным в этом направлении является как природа мульти - блок-сополимеров и свободный объем, создаваемый в результате их надмолекулярной организации, так и время, прошедшее после интеркалирования солями лития, концентрация соли и выбор самого растворителя.
В ходе исследования связи электрофизических свойств с надмолекулярной структуры мульти-блок-сополимеров было выяснено, что:
1. Использование Д4 значительно влияет на надмолекулярную организацию полимеров, в которой происходит выраженное микрофазное разделение ПОЭ и ПОП сегментов, входящих в состав ППЭГ.
2. АМЩ так же оказывают влияние на процессы микрофазного разделения, при его добавление происходит смещение областей аи ^-переходов и, соответственно, температур стеклования ПОЭ и ПОП сегментов.
3. После интеркалирования солями лития, указанные в работе полимеры могут быть использованы в качестве ПГЭ
4. Наилучшим образом, с максимальной проводимостью в качестве
ПГЭ себя проявили: образец, где в качестве растворителя использовался ДМФ, а концентрация соли составляла 0,5 моль/л, и образец, где растворителем послужил ДМК, а концентрация соли лития составляла 1 моль/л.
