ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. Литературный обзор 6
1.1. Диэлектрические потери в твердых телах 6
1.2. Физические причины диэлектрических потерь в полимерах 10
1.3. Влияние химического строения полимера
на диэлектрические потери 12
1.4. Современные области применения пористых полимеров 13
1.5. Мезопористые материалы 14
1.6. Нанопористые полимеры 15
1.7. Мембранное разделение газов 17
Глава 2. Экспериментальная часть 19
2.1. Характеристика исследуемых образцов 19
2.2. Измерение температурных зависимостей диэлектрических
характеристик полимеров 20
2.3. Исследование образцов с помощью АСМ 23
2.4. Обсуждение результатов 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 33
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 34
В последнее время наблюдается значительное внимание химиков, материаловедов и производителей техники к нано- и мезопористым полимерным материалам. Благодаря наличию пустот в их надмолекулярном пространстве, они способны адсорбировать газообразные и конденсированные вещества. Интерес исследователей направлен как на синтез и исследование свойств полимерной матрицы, так и на вопросы их практического использования. Области применения таких полимеров связаны с мембранными процессами газоразделения, с использованием их в качестве подложек для молекулярных сенсоров, для изготовления оптически активных сред лазеров на красителях, эластичных адсорбентов для биологических объектов, паропроницаемых полимерных покрытий для тканей [1].
Таким образом, создание блок-сополимеров, проявляющих способность к микрофазовому разделению и формированию свободного межфазного пространства, является актуальной задачей.
Для исследования нанопористых структур в полимерах используются такие методы, как атомно-силовая микроскопия, измерения температурной зависимости тангенса угла механических и диэлектрических потерь, ИК- спектроскопия и т. д.
Целью данной работы было исследование диэлектрических свойств полимеров, полученных на основе макроинициаторов, 2,4- толуилендиизоцианата (ТДИ), в качестве модификаторов которых являлись амфифильные олигомерные частицы Януса.
Практическая ценность исследований, проводимых в рамках дипломной работы, связана с применением исследованных блок-сополимеров в качестве прочных высокоселективных газоразделительных мембран, предназначенных к выделению из смеси газов аммиака.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: измерение и анализ зависимостей тангенса угла диэлектрических потерь от температуры, измерение и анализ температурных зависимостей диэлектрической проницаемости, анализ морфологии поверхности образцов по АСМ-изображениям.
1. Были проанализированы АСМ-изображения поверхностей образцов амфифильных блок-сополимеров с различными модификаторами. Установлено, что янус-частицы, введенные в качестве добавок-модификаторов, размещаются на границах раздела фаз. Наряду с этим ППЭГ совмещается с полиоксиэтиленовой составляющей, а СКТН способствует организации структуры по типу «ядро-оболочка».
2. При анализе зависимостей тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости от температуры было установлено, что использование частиц Януса в качестве модификатора не нарушает процессы микрофазового разделения, а в отдельных случаях благоприятствует их совершенству.
