Структурно-механические характеристики смесей полиуретан - жидкий кристалл, подвергнутых радиационному облучению
Получение многокомпонентных полимерных материалов смешением с различными низкомолекулярными компонентами - эффективный способ создания материалов с требуемыми свойствами. Один из наиболее перспективных материалов этого класса - смеси обычных полимеров с различными ЖК-соединениями. Однако до настоящего времени известно только ограниченное число работ, посвященных излучению структурного состояния систем на основе смесей полимеров и ЖК-соединений [1-6]. При этом было показано, что в таких системах, как правило, происходит фазовое разделение разнородных компонентов с образованием областей включения жидкого кристалла в полимерную матрицу. Процесс образования такой микрогетерогенной системы полимер - жидкий кристалл - растворитель происходит, по данным работы [7], по механизму спинодального распада.
Особенности морфологии смеси полимер - жидкий кристалл, а также их механические характеристики зависят как от условий приготовления образцов, так и от природы полимерной матрицы. Наиболее эффективный дуть изменения последней для уже готового материала - радиационное облучение [8]. С его помощью можно менять степень химической сшивки, а значит и свойства данного материала. Однако до настоящего времени свойства и структура смесей полимер - жидкий кристалл с различной упорядоченностью матрицы не исследовали.
В связи с этим нами проведено структурно-механическое изучение ряда смесей полиуретанов с холестерическими жидкими кристаллами, свойства которых варьировали изменением дозы радиационного облучения.
Объектами исследования служили смеси полиуретануреиленов с холестерическими жидкими кристаллами. Смесь готовили из общего растворителя с последующей сушкой при повышенной температуре. Подробно процесс приготовления описан в работах [1, 9, 10].
В качестве ЖК-компонента использовали термоиндикаторную смесь ТИ-28-33 (НПО "Монохрислаялреак", Харьков), а в качестве высокомолекулярного компонента - линейный полиуретануреилен на основе полиоксипропиленгликоля М =2000 [10]. В работе наиболее детально исследовали систему, содержащую 40 вес.% жидкого кристалла. Для исследования готовили ряд идентичных образцов толщиной 100 мкм. Для облучения образцов использовали кобальтовую пушку. Дозу облучения варьировали в пределах 5-50 Мрад.
Рис.1. Кривые широкоуглового (а) и малоуглового рассеяния рентгеновых лучей (б). Штриховая линия - жидкий кристалл, штрих-пунктирная - полиуретан. Здесь и на рис.5: 1 - исходная необлученная смесь, 2-5 - смеси после облучения дозами 5, 10,20 и 50 Мрад соответственно
Кривые широкоуглового рассеяния рентгеновых лучей получали на автоматическом дифрактометре в режиме шагового сканирования в интервале углов 4-35° с шагом 0,5°. Съемку малоугловых кривых рассеяния проводили на дифрактометре ДРАМ-2 в интервале углов 0,2-5° с шагом 0,05°. В обоих случаях использовали медное излучение, фильтрованное никелевой фольгой, сдинтилляционные счетчики.
Электронно-микроскопические исследования углеродно-платиновых реплик проводили на - микроскопе JEM-100C [10]. Температуру начала интервала селективного отражения определяли на установке, снабженной ФЭУ и интерференционными фильтрами [9]. ............
