Введение к работе
Актуальность работы. До сих пор нет устоявшихся представлений о молекулярных механизмах и особенностях кинетики формирования сетчатых и особенно частосетчатых (другие названия сильносшитых, густосшитых) полимеров, которые характеризуются плотностью сшивания ~І02Ісшивок в 1см3. Это связано прежде всего с чрезвычайной сложностью химических и структурно-физических процессов, которые в своей совокупности определяют закономерности формирония сетчатой структуры полимера.
Несмотря на специфичность свойств и уникальность практических применений сетчатых полимеров, существующие в настоящее врмя данные о процессе их полимеризации носят разрозненный характер, касаясь либо отдельных методов исследования, либо отдельных этапов реакции. Тогда как успех в понимании механизмов столь сложных процессов с большим числом взаимозависимых параметров и сильными структурно-кинетическими связями может быть достигнут лишь при использовании единого подхода, способного пусть в общих чертах представить все стадии процесса формирования частосетчатогг полимера от жидкого мономера до сшитого полимера. Для рассматриваемых систем это возможно лишь путем организации комплексного исследования как с точки зрения используемых методик, так и интерпретации полученных результатов.
Цель работы. Работа имеет целью путем постадийного " анализа состояния и структуры системы, содержания и направления процессов, в них протекающих, сформировать единый подход к анализу закономерностей образования одного класса частосетчатых полимеров: орто-, мета-, пара- изомеров диаллиловых эфиров фталевых кислот, и использовать установленные закономерности для оптимизации режимов
- г -
их формирования. В ней с помощью ряда подобранных и специально приспособленных к задаче методов процесс образования сетчатых систем анализируется непрерывно от жидкого мономера до твердого полимера с полным или почти полным исчерпанием двойных связей.
Поскольку объектами исследования являются сетчатые полимеры, для которых существенными являются молекулярный и топологический уровни организации, то конкретные задачи работы касаются, в-основном, связи молекулярных процессов с топологическими и морфологическими особенностями образующихся систем и формулируются следующим образом:
выяснить, существует ли устойчивая кинетическая схема формирования полимерных цепей и сетки для каждого исследованного мономера, а именно:
протекает ли и в какой форме стадия линейной полимеризации;
существует ли стадия реакции по "подвешенным" двойным связям; целесообразно ли рассматривать процесс раскрытия двойных связей, иммобилизованных на первичных цепях, как самостоятельный этап структурообразования, каковы его закономерности;
- в какой мере режим протекания каждой стадии влияет на
макроскопические свойства образующихся систем;
- какие рекомендации по природе и структуре мономеров и режимов
полимеризации могут быть сформулированы, исходя из рассмотрения
молекулярных аспектов структурообразования частосетчатых
полимерных систем.
Выбор объектов диктовался следующими соображениями:
с одной стороны, диаллилфталаты составляют основу практически важных полимерных материалов (стекол и композиций),.используемых в важнейших технических отраслях;
с другой стороны, диаллилфталаты, представляемые совокупностью
трех изомеров, являются хорошей моделью для выявления влияния строения мономера на структуры высших порядков (морфологическую, топологическую).
Первое определило практическую значимость работы; результаты, изложенные в ней, позволили предложить ряд рекомендаций по составу и режимам формирования новых систем на основе доступных ингредиентов, отличающихся улучшенными эксплуатационными характеристиками /6/.
Второе является одним из важных элементов новизны, поскольку под таким углом зрения впервые рассматривались системы, тождественные по составу и заведомо отличающиеся строением элементарного звена.
Научную новизну выполненной работы следует также связывать с формулировкой представлений о стадийности процессов структурообразования в пространственных системах, выражающейся в переходе от аддитивного механизма формирования полимера (присоединение мономерных звеньев) к реконструктивному (расходование "подвешенных" двойных связей) и определением влияния на этот переход таких факторов, как темп прогрева, тип, набор, и концентрация инициаторов;
с рассмотрением реконструктивного процесса как особого типа полимеризационного процесса, протекающего в матрице форполимера с участием иммобилизованных мономерных единиц, и выявление его специфики;
с развитием представлений о генезисе структуры и особенностях его проявления в макроскопических свойствах готового материала.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на 20 научной конференции ИВС АН СССР "Химия и физика высокомолекулярных соединений", (Ленинград, 1983г.), на
22 конференции по ВМС (Алма-Ата, 1985г.), на Всесоюзной конференции "Синтез, структура и свойства сетчатых полимеров" (Звенигород, 1988г.), на научных семинарах Отдела физики полимеров ИБО РАН.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Основное содержание работы изложено на IJO страницах, включая 18 рисунков и 4 таблицы. Список литературы содержит 68 наименований.
