ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура и толщина межфазной области из "Физико-химические основы наполнения полимеров" Структура межфазного слоя и его толщина являются взаимосвязанными характеристиками. В последние годы разработан ряд экспериментальных методов, позволяющих оценить объемную долю межфазного слоя, его толщину б и функцию распределения плотности р(х) [575]. К ним относятся как неструктурные методы (обращенная газовая хроматография, ИК-спектроскопия), так и структурные (рентгенография, электронная микроскопия). [c.219] При оценке толщины межфазного слоя в реальных системах зачастую получают противоречивые результаты. Это обусловлено тем, что по различным методикам получают совершенно различные градиенты свойств в межфазном слое [527, 576]. Кроме того, как было указано выше, надо учитывать зависимость толщины и структуры межфазного слоя от условий получения полимер-полимерного композита (т.е. неравновесность экспериментально определяемой структуры). Наиболее объективной методикой определения толщины межфазного слоя является рентгенография, фиксирующая межфазный слой, обусловленный наличием градиента плотности на границе раздела фаз. Результаты определения толщины слоев и распределения плотности в пределах слоя дают возможность сравнивать их со значениями, рассчитанными теоретически. [c.219] Была также разработана модель, учитывающая положения термодинамики [585, 586]. Интересный подход к оценке доли межфазного слоя в частично совместимых смесях, основанный на использовании дифференциальной сканирующей калориметрии, был приведен в работе [587]. [c.219] Резкой границе между компонентами соответствует значение / = 1,0. Следует отметить, что величина Р является лишь качественной характеристикой степени диффузности межфазной области. [c.220] Для получения реальной картины необходимо использовать фактические массовые доли, вносящие вклад в скачки теплоемкости [142]. [c.220] На рис. 7.8 приведена качественная картина межфазной области и соответственно ее термограмма ДСК, что аналогично схеме строения двухфазной системы по Гиббсу. [c.220] По мнению авторов [142], вследствие частичной совместимости разделенные межфазным слоем области не являются чистыми компонентами. [c.220] Разделенные области А и В и межфазный слой имеют различный состав Фг. Температура стеклования каждой области является функцией ее состава. [c.220] В межфазном слое состав системы является переменным, и Гg плавно изменяется от Tg до Т ц, и перепада концентраций ДСр в этом случае не наблюдается. [c.221] По данным работы [589] была определена массовая доля WJ для смеси сульфонирован-ного полимера с различным содержанием 810гтрупп с ароматическими кольцами в цепи и полистирола (в соотношении 1 1), которая составила 0,14—0,28. [c.221] Авторы подчеркивают значимость этого метода для оценки доли слоя не только для смесей, но и для наполненных полимеров, где межфазный слой играет важную роль. Однако для наполненных систем расчеты упрощаются, так как в этом случае наблюдается только смещение Tg, но не проявляется различие Температур стеклования Tg слоя и объема. [c.221] Согласно опубликованным данным, толщины межфазных слоев в полимер-полимерных системах составляют обычно не более 5—10 нм. Наибольшее число исследований проведено для блок-сополимеров с микрофазовым разделением компонентов, однако эти системы не являются предметом нашего рассмотрения. Для смесей гомополимеров таких данных очень мало, что обусловлено трудностями проведения эксперимента. Для смеси ПММА—эпоксидное связующее толщина межфазного слоя по методике Фонка оценена равной 1—2 нм. Для смесей кристаллизующихся компонентов ПЭ-полиоксиметилен толщина слоя не превышает 5—10 нм [478, 516]. Вместе с тем, по данным электронной микроскопии, толщины межфазных слоев достигают несколько микрометров [543]. Такое расхождение данных обусловлено неравновесностью систем вследствие незавершенного фазового разделения. Кроме того, это обусловлено также тем, что если рентгенографическим или термодинамическим методом оценивают межфазный слой, связанный с градиентом плотности, то электронная микроскопия позволяет выявить морфологические изменения (иной масштабный уровень), а ИК-спектроскопия — конформационные различия макромолекул на границе раздела и в объеме полимеров. Поэтому, даже если плотности компонентов на значительном удалении от границы раздела будут соответствовать плотностям компонентов в объеме полимера, конформации макромолекул в разделенных фазах и межфазной области могут различаться. [c.221] Вернуться к основной статье