ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕЛАКСАЦИИ В ПОЛИМЕРНЫХ ПОЛУВЗАИМОПРОНИКАЮЩИХ СЕТКАХ
Поиск полимерных материалов с модифицированным комплексом физических свойств ведет к использованию различного рода композиционных систем, в которых важным фактором регулирования свойств является морфология системы. В связи с этим большое значение приобретают вопросы оценки структуры композиций как на молекулярном, так и надмолекулярном уровне. Некоторые сведения о структуре такого рода систем могут быть получены с использованием косвенных методов, например, при изучении диэлектрического поведения полимерных композиций. В случае сегрегированных или частично сегрегированных систем, когда каждый из компонентов образует самостоятельную фазу, можно наблюдать релаксационные переходы, соответствующие стеклованию этих фаз [1—5]. При неполной сегрегации возможно отклонение температурного положения указанных переходов и их расширение по сравнению с наблюдаемыми в гомополимерах, а также появление дополнительных релаксационных областей. Последние обусловлены молекулярным движением в переходных слоях, разделяющих отдельные фазы [6].
Цель данной работы — изучение структурных особенностей композиций типа полувзаимопроникающих сеток на основе результатов исследования релаксации дипольной поляризации и молекулярной подвижности.
Исследовали композиции, полученные каталитической полимеризацией смесей мономеров 2,4-толуилендиизоцианата (М4) и пропиленсульфида (М2) в присутствии каталитической системы на основе R3N. Сетки этого типа обладают повышенной термостойкостью и суммой достаточно высоких физико-механических показателей, что позволяет рассматривать их как объекты, перспективные для практического использования.
Полученные системы представляют собой полувзаимопроникающие сетки первого рода, где Mj полимеризуется первым, образуя трехмерную структуру, а линейный полимер, получаемый из М2, образуется на второй стадии реакции. Состав образцов поливзаимопроникающих сеток приведен в табл. 1.
На первой стадии синтеза осуществляется циклотримеризация диизоцианата с формированием пространственной сетки, набухшей в М2. Во втором акте процесса инициируется полимеризация М2 и образуется линейный ППС, зафиксированный в сетке поли-2,4-толуилендиизоцианата. Реакцию полимеризации проводили на подложках из нержавеющей стали, получая оптически прозрачные стеклообразные пленки толщиной 0,2-1 мм [7, 8]. Образцы подвергали дополнительному прогреванию при 373 К в вакууме (10 тор) до установления постоянного веса. Таким образом, диэлектрические измерения проведены на полувзаимопроникающих сетках с предельно достижимой степенью конверсии обоих компонентов, что контролировали методом ИК-спектроскопии.
Химический состав сеток, указанный в табл. 1, определен по содержанию серы пли азота.
Измерения тангенса угла диэлектрических потерь проведены на мостовой установке ТР-9701 при частотах 0,06-200 кГц при 150-400 К. Все измерения проведены в атмосфере осушенного воздуха. Плотность определяли методом гидростатического взвешивания, показатель преломления nD — c помощью рефрактометра типа РЛУ.
На рис. 1 представлены температурные зависимости tg б исследованных композиций ППС — ПТДИ, включая гомополимеры ППС и ПТДИ. ............
