Препарирование полимеров

Для правильной расшифровки изображения на микрофотографии необходимо знать морфологию полимеров, артефакты препарирования, а также законы формирования электронно-микроскопического изображения. Следует упомянуть типичные артефакты препарирования [c.116]

Тип структурно-морфологической организации полимера. Определяется на основе знания морфологии полимеров, формирования электро нно-микроскопического изображения и артефактов препарирования в сопоставлении с известными морфологическими картинами полиэтилена. [c.118]

Оптимальной толщиной образцов для анализа методом электронной дифракции является несколько сотен ангстрем. В связи с этим необходимо использовать специальные методы препарирования образцов (разд. 27.3), в том числе отливку тонких пленок из растворов, осаждение мелких частиц из разбавленных растворов, измельчение, дробление блочного полимера, получение реплик с отдельных участков поверхности, межфазную поликонденсацию и пиролиз. Необходимо отметить, что при электронном облучении в полимере образуются свободные радикалы, которые могут приводить к деструкции и/или сшиванию цепей. При повышении напряжения, применяемого для ускорения электронов, радиация становится не столь эффективной. С побочными эффектами электрон- [c.136]

ИКС является одним из самых распространенных методов структурного анализа и идентификации органических соединений [5, 6]. Он применим для анализа разнообразных объектов, так как практически любой образец может быть препарирован В виде, пригодном для получения его ИК спектра, при этом не требуется перестройки аппаратуры в зависимости от физической или химической природы вещества. Если в образце содержатся соединения, не обладающие высокой поглощающей способностью и слабо рассеивающие излучение, в количестве до 5-10 %, то они не искажают основные полосы поглощения спектра полимера. [c.215]

Препарирование поверхностей разрушения механически испытанного образца с обязательным выявлением сверхтонкой структуры полимера (матрицы в композите) для исследования в растровом электронном микроскопе. Рекомендуется химическое или ионное травление в кислородной плазме исследуемой поверхности с последующим нанесением тонкого слоя (10-15 нм) токопроводящего покрьггия (золота) методом ионного напыления. [c.358]

Для препарирования пигментов применяют пластификаторы (диоктилфталат, дибутилфталат), промежуточные продукты синтеза полимеров (латексы и др.), смолы. Так, для окраски поливинилхлорида, полиэфирных и эпоксидных смол пигменты препарируют дибутил- и диоктилфталатами, для других пластических масс — полиэтилена, полипропилена, полистирола — низкомолекулярным полипропиленом (молекулярная масса менее 10 000). После сушки такие препарированные пигменты содержат 20—40% чистого пигмента. Выпускаются также пигменты в жидком виде — дисперсии. Так, водоэмульсионные краски получают диспергированием пщ ментов в водной среде в присутствии диспергаторов и специальных смол. Такие краски можно разбавлять водой, т, е. они не требуют масел и других органических растворителей. [c.262]

Отметим попутно, что наиболее часто цитируемые ЭМ данные о размерах микрофибрилл были получены в 40—50-х годах, когда как сами электронные микроскопы, так и методы препарирования зачастую не отличались большим совершенством. Закономерно поэтому, что абсолютные значения размеров микрофибрилл иногда требуют некоторого уточнения, особенно тогда, когда сопоставляют их с данными рентгенодифракционных методов или пытаются установить связь между конкретными физико-химическими свойствами и структурой полимеров. [c.88]

Достаточно простой метод препарирования ориентированных полимеров, напр, волокон, — измельчение их в нейтральной жидкости, чаще всего в дистиллированной воде, с помощью ультразвуковых колебаний. При таком дроблении разрушение полимера происходит, по-видимому, в первую очередь по границам надмолекулярных образований, на к-рых силы сцепления меньше, чем внутри них. Предполагается поэтому, что при таком диспергировании рельеф поверхности образовавшихся частиц отражает внутреннее строение полимера. [c.475]

Использование метода реплик с поверхности образца не требует специальных охлаждающих приставок к микроскопам, т. е. в значительной мере лишено указанных выше недостатков. Метод реплик нашел широкое применение для исследования морфологии полимеров в блоке, при этом чаще всего получают реплики со скола образца. Охлажденного ниже температуры хрупкости. Однако получение скола часто сопровождается искажением поверхности, например образованием систем трещин, внешне напоминающих сферолиты. Иногда, особенно при препарировании в условиях низких температур, вместо кристаллических образований в полимерах фиксируются кристаллы льда. (Это может относиться и к не- [c.66]

Для образца полимера, не содержащего примесей, методом ИК-спектроскопии можно установить с высокой степенью надежности не только основную структуру полимерной цепи, но даже незначительные ее детали, обусловленные способом получения или переработки. Метод применим для анализа разнообразных объектов, т. е. практически любой образец может быть препарирован в виде, пригодном для получения его ИК-спектра, и при этом не требуется перестройки аппаратуры в зависимости от физической или химической природы образца. Если в образце содержатся другие соединения в количестве 5—10%, не обладающие очень большой поглощающей способностью и слабо рассеивающие излучение, то они существенно не будут искажать основные полосы поглощения спектра полимера. В этом случае удается провести его идентификацию, хотя надежность и информативность получаемых результатов снижается. [c.36]

Свободные пленки из полимеров с низкой адгезией (поливинилхлорид, фторопласты) можно получать непосредственно на поверхности препарированного стекла. [c.133]

Препарированный силикагель с окисью алюминия — — — — Полимеры [c.121]

Даже объектами фундаментальных научных исследований, включающих определение химического строения, молекулярных характеристик, физической структуры, химической активности, термической стойкости и т. п., служат не собственно полимеры в том виде, в каком их синтезировали, а приготовленные (препарированные, растворенные, расплавленные, отформованные) из них образцы, т. е. в той или иной степени переработанные материалы. [c.185]

Вследствие сильного поглощения электронов исследуемым веществом просвечивающее Э. и. применимо для объектов, имеюпщх незначительную толщину — для иолимерных материалов всего несколько десятков нм (несколько сот А). Это обстоятельство обусловливает необходимость специального препарирования полимеров. К прямым методам препарирования относят получение тонких пленок, измельчение, в том числе сусиендирование, и ультрамикротомирование. Косвенными наз. методы исследования поверхностей массивных блоков полимеров с помощью реплик. Нередко прямые и косвенные методы препарирования применяют параллельно, что позволяет исключить искажения, вносимые тем или иным методом. [c.475]

Интересный метод препарирования полимеров с целью электронографического и электронно-микроскопического исследований был предложен Бассетом [14]. Этот метод позволяет проводить исследование верхних слоев толстых образцов, таких, как, например, многослойные кристаллы полиэтилена. Этот, так называемый метод отделяемых реплик заключается в следующем на поверхность исследуемого образца напыляется тонкий слой угля, затем ненапыленная часть образца растворяется, а полученная угольная реплика подвергается исследованию. Аналогичное фиксирование структуры происходит и при напылении металла для получения оттененных образцов в электронной микроскопии. Если отделять напыленные слои металла с помощью клейкой ленты из полиакриловой кислоты, то кусочки исследуемого полимера, извлекаемые из образца, остаются связанными с полученной репликой. В дальнейшем с этого полимера может быть снята электронограмма [15[. [c.234]

Высокоплавкие пеки используются в производстве электроугольных изделии, углеродных конструкционных материалов, металлургического кокса, брикетированных углей и коксов, лаков, мастик, кровельных материалов, пеконаполненных полимеров, препарированных смол. Умеренно высокотемпературные пеки с Тразм=Ю5..,140 С используются в цветной металлургии кик связующие в производстве предварительно обожжённых и самообжигаюши.чся (с боковым теплоподводом) анодов. Пеки с Тразм=120,,,140°С и коксуемостью 51.,,54% используются в чёрной металлургии для изготовления углеродных литейных форм, а пеки с Трю. [c.120]

При недостаточио высокой скорости отвода продуктов деструкции, чрезмерно высоких энергетических характеристиках активных частиц плазмы или по другим причинам возникающие радикалы и ионы могут рекомбинировать на поверхности полимера, сшивать макромолекулы или образовывать ионный слой. Это может повлечь за собой нежелательный разогрев поверхностного слоя полимера или вызвать явления, в конечном итоге приводящие к получению артефактов препарирования. [c.112]

Метод критических температур, разработанный впервые для препарнрования биологических суспензий, предусматривает замену одного растворителя другим с более низкой критической температурой. Для препарирования полимерных объектов этот метод усовершенствован В. А. Каргиным и сотр. Растворителем для исследуемых систем служили соединения с невысокой кри тической температурой, например, пропан, этилен, аммиак и др. Растворитель конденсируется в капилляре, в который предвари-тельно помещен полимер, и капилляр запаивается. Заполнение 1сапилляра сжиженным растворителем проводят так, чтобы при последующем нагревании выше происходило заметного уве- [c.341]

Метод критических температур, разработанный впервые для препарчрования биологических суспензий, предусматривает замену одного растворителя другим с более низкой критической температурой, Для препарирования полимерных объектов этот метод усовершенствован В. А. Каргиным и сотр. Растворителем для исследуемых систем служили соединения с невысокой критической температурой, например, пропан, этилен, аммиак и др. Растворитель конденсируется в капилляре, в который предварительно помещен полимер, и капилляр запаивается. Заполнение 1сапилляра сжиженным растворителем проводят так, чтобы при последующем нагревании выше Г р не происходило заметного увеличения объема системы, Запаянный стеклянный капилляр нагре вают в специальной печи на 20—25° выше критической температуры. При этом получается раствор полимера в газообразном растворителе. Затем конец капилляра отрезают и происходит выстреливание раствора полимера в газообразном растворителе на мишень, которой служит электронно-микроскопическая сетка с п едварителыю нанесенной подложкой. [c.341]

Предложены модели, допускающие формирование как изотропных единиц большего порядка — суперзерен [76], так и анизотропных образований — фибрилл [74]. В пользу последней модели (рис. 1.11) свидетельствуют прежде всего электронно-микроскопичеокие исследования структуры аморфных полимеров, препарированных [c.46]

Естественно, что для решения такой задачи наиболее перспективным является высокоразрешающий электронно-микроскопический метод, дающий возможность наблюдать как довольно большие полимерные цепи, так и структуры, образованные из них. К сожалению, прямое наблюдение в электронном микроскопе жидкофазных и летучих объектов пока либо невозможно, либо крайне ограничено. Хорошо известные и широко применяемые методы препарирования объектов для электронно-микроскопических исследований не могут быть использованы для изучения структуры растворов высокомолекулярных соединений. Безусловная необходимость полного удаления растворителя в процессе препарирования вызывает неизбежные осложнения, связанные с постепенным концентрированием раствора, структурирующим действием сил поверхностного натяжения и др. [7]. Эти причиныне позволяют нам быть уверенными в том, что наблюдаемые в электронном микроскопе структуры тождественны действительной структуре полимера в растворе. [c.185]

Естественно, что для непосредственного наблюдения больших полимерных цепей и надмолекулярных структур наиболее перспективным является высокоразрешающий электронно-микросконический метод. Однако из-за специфики электронно-микроскопического исследования известные методы препарирования образцов, к сожалению, не могут быть при-мепепы для изучения структуры растворов высокомолекулярных соединений. Необходимость предварительного полного удаления растворителя и иеизбежно возникающие при этом ослолшения (концентрирование раствора, структурирующее действие сил поверхностного натяжения и др.) не дают нам возможности делать заключения о действительной структуре полимеров раствора. [c.315]

Выбор пленок того или иного типа в качестве подложек в значительной степени зависит от характера объекта, так как по своей прозрачности в отношении электронного пучка все пленки, образованные легкими элементами, не намного отличаются друг от друга. Необходимо учитывать, как указывалось выше, гидрофильность или гидрофобность пленки, если объект наносится из суспензии, а также величину частиц объекта. Например, для исследования гидрозолей вполне пригодны коллодиевые пленки, так как взаимодействие электронов с малыми по размерам коллоидными частицами не вызывает эффектов, повреждаюш их пленку. Если препарат оттенен металлом, то это приводит к заметному укреплению пленки. При исследовании более крупных частиц из водных суспензий хороши пленки из 310 или кварца, которые значительно более устойчивы под электронным пучком, чем пленки из полимеров. Для препарирования объектов, взвешенных в органических растворителях, например суспензий саж в ксилоле, наилучшими являются углеродные пленки. Если требуется объект на подложке прокаливать в окислительной атмосфере, то следует применять пленки из окислов кремния или алюминия и т. д. Пленки из окиси алюминия менее удобны в том отношении, что для их изготовления необходимо иметь отдельную, хотя и не сложную, аппаратуру, тогда как другие пленки получают при помош и стандартной установки для испарения или простейшего оборудования. [c.68]

В заключение рассмотрим работы, авторы которых применили другие методы препарирования и смогли расширить возможности электронно-микроскопического исследования высокодиснерсных минералов. При помощи метода ультратонких срезов было показано, что отдельные частицы глауконита часто образуют дендритообразные агрегаты, входящие в состав плотной сетчатой структуры, в которой встречаются пустоты характерной формы [82, 83]. После фиксирования в полимере осадка суспензии каолинита на срезах можно видеть, как были агрегированы частицы в осадке. Этот прием нозволяет исследовать ориентацию частиц в осадках глинистых и других минералов. [c.226]

Одип из пшроко распространенных приемов препарирования — изготов.ление очень тонких, толщиной 20—30 нм (200—300 A), пленок из разб. р-ров полимеров. Этим методом можно изучать кристаллизацию полимеров при удалении растворителя в различных температурно-временных условиях, закономерности роста сферолитов и их тонкое внутреннее строение, процессы перестройки надмолекулярной структуры при деформировании образца и т. д. Для исследований этим методом электронные микроскопы снабжают специальными приставками, позволяющими охлаждать (до —150 °С), нагревать (до - 1000 °С) и деформировать изучаемые объекты непосредственно в микроскопе. [c.475]

Для исследования блоков полимеров важен метод ультратонких срезов — ультрамикротоми-р о в а и и е, широко применяемое в биологии. Препарирование в этом случае заключается в срезывании с блока полимера очень тонкого слоя (толщиной ок. 50 нм, или 500 А) с помощью специальных приборов — ультрамикротомов. Однако при ультрамикротомиро-вании кристаллизующихся полимеров возможны значительные смятия и искажения структуры препаратов, т. наз. артефакты, к-рые можно ошибочно интерпретировать как элементы надмолекулярной структуры полимеров. Возникновения многих артефактов удается избежать при ультрамикротомировании замороженных образцов. [c.475]

Ван<ная особенность полимеров, к-рую необходимо учитывать при интерпретации электронномикроскоиич. снимков, полученных с использованием прямых методов препарирования,— незначительная разница плотностей кристаллич. и аморфных областей. Следствие этого — чрезвычайно малый контраст фотографич. снимков иолимерных образцов, В ряде случаев контраст удается повысить при косом напылении на поверхность препарата слоя тяжелого металла. Более эффективен, особенно для выявления мелких, плотно уложенных структур, метод негативного контрастирования. Па препарат, предварительно помещенный на пленку-подлон ку или дырчатую пленку, наносят р-р какого-либо соединения, содержап его атомы тяжелых металлов (нанр., фосфорновольфрамовой к-ты, уранил-ацетата). Эти соединения не должны взаимодействовать с изучаемым полимером. После удаления растворителя на исследуемом образце остается тонкий слой (в несколько десятков А) осадка, причем концентрация р-ра подбирается такой, чтобы осадок заполнил в основном промежутки между структурными образованиями. После обработки объект будет выглядеть светлым на темном фоне, т. к. рассеивающая способность атомов осадка несравнимо больше, чем у полимера. Основу контраста изображения в этом случае будет составлять [c.475]

При формовании П. в. из р-ра (мокрое или сухомокрое формование) приготавливается прядильный р-р полиамида с концентрацией полимера от 5 до 20%. Полиамиды, используемые для формования волокон из р-ра, плохо растворимы поэтому в качестве растворителя используют конц. серную к-ту, диметилацет-амид, дпметплсульфоксид или смесь двух соединений, напр, диметилформамид с Li l. Р-р из фильеры попадает в осадительную ванну, состоящую из того же растворителя, к-рый использовался для приготовления прядильного р-ра, но разбавленного водой. Процесс осуществляется обычно при комнатной темп-ре со скоростью 40—100. ч/мин. После формования волокно подвергается промывке, сушке и препарированию (нанесение определенного кол-ва влаги и поверхностно-активных в-в). Т. к. способ формования из р-ра менее экономичен, чем нз расплава, и связан с преодолением значительных технич. трудностей его применяют сравнительно редко. [c.360]

Электронная микроскопия. Электронный микроскоп — это вьь соковакуумный прибор (см. гл. 3), в котором растворитель испаряется. Поэтому для изучения структуры растворов и студней полимеров применяют электронные микроскопы с замораживающим устройством или специальные способы препарирования объектов. Метод замораживания раствора был применен Рушером [14], который показал, что в очень разбавленных растворах некоторых полимеров (концентрация порядка 10- —10 %) имеются отдельные макромолекулы, свернутые в шарики. [c.437]

Возможности применения электронной микроскопии основаны на том, что электронная плотность закристаллизованного полимера достаточно велика для того, чтобы он не был полностью прозрачен для пучка электронов. С помощью электронного микроскопа, позволяющего достичь увеличения от 3-10 до 10 и разрешения от 4 до 20 А, можно наблюдать отдельные кристаллические образования, входящие в состав поликристалла, т. е. ламели различного типа (см. рис. 6) и их взаимное расположение в поликристаллах (см. рис. 17 и 18). Для исследования образца в электронном микроскопе необходимо его специальное препарирование. Методы препарирования подробно описаны в руководствах по электронной микроскопии - Здесь, как и при рассмотрении других методов, мы остановимся только на специфике их применения при исследовании эластомеров. Частично эти вопросы рассмотрены в книге Ляйт-Дюморе применительно прежде всего к задачам исследования ингредиентов резиновых смесей и их распределения. Вопросы электронно-микроскопического препарирования отражены также в работах Печковской - и других . [c.65]

Весьма перспективным является развиваемый Эндрюсом метод препарирования, заключающийся в закреплении кристаллических структур в пленке каучука путем обработки парами четырехокиси осмия -действием паров OSO4 наряду с контрастированием возрастает жесткость аморфной части полимера, что препятствует перестройке поликристаллов даже выше температуры плавления, и вследствие этого внешний вид кристаллических образований сохраняется (см. рис. 18). Обработка OSO4 находит применение и при исследовании аморфных эластомеров. [c.67]

В-третьих, более высокая подвижность структуры полимеров требует и специальных способов препарирования образцов, предназначенных для изучения пористости. Это касается способов сушки, в особенности при удалении влаги. Обычный способ сушки на воздухе или в вакууме, особенно при повышенных температурах, как это делается для углей, силикагелей, здесь неприемлем вследствие проявления усадочных деформаций, приводящих к уплотнению полимера. Наиболее подходящим является метод инклюдиро-вания, заключающийся в последовательной обработке полимера жидкостями, каждая из которых вытесняет предыдущую 31, 34]. При этом последняя жидкость должна обладать малым поверхностным натяжением, большой летучестью и быть инертной по отношению к полимеру. [c.203]

Несмотря на широкое внедрение инструментальных методов в практику идентификации полимеров, приходится признать, что не существует таких методов, которые можно гарантированно применять для анализа полимерных композиций, содержащих иногда по массе больше наполнителей и добавок, чем полимерной основы, без предварительного их отделения. Препарирование исследуемых образцов, отделение добавок и наполнителей методами экстракции, центрифугирования, препаративной и жидкостной хроматографии должно предшествовать как предварительной идентификации полимерной основы, так и последующей ее детальной идентификации инструментальными методами, если полимерная композиция является высоконапол-ненной. Проблема идентификации полимерных композиций весьма сложна, поскольку постоянно не только разрабатываются принципиально новые полимеры, ио различными способами изменяются физико-химические свойства существующих полимеров, расширяется их марочный ассортимент. Поэтому методы, предложенные для отделения определенного типа полимера от добавок и наполнителей, могут оказаться неприемлемыми для его модификаций. Методов препарирования и идентификации [c.56]

Если свойства пластифицирсванного ПВХ можно считать изученными более или менее удовлетворительно, то структура его исследована еще недостаточно подробно. Это справедливо, впрочем, и для других пластифицированных полимеров. Во многом такая ситуация объясняется тем, что надмолекулярной организации полимерных систем начали придавать большое значение только сравнительно недавно. Кроме того, до сйх пор еще не преодолены серьезные экспериментальные трудности, связанные, в частности, со сложностью препарирования объектов для микроскопии и разделения эффектов в дифракционных методах. [c.191]

В учебном пособии приводятся сведения о строении и свойствах высокомолекулярных соединений и методах синтеза различных полимеров (главы 1 и 11). В главе III описаны способы препарирования растительных масел, которые применяются в сочетании с синтетическими пленкообразователями. Глава IV посвящена синтезу по-ликонденсационных смол. В ней рассмотрены методы получения алкидных, полиэфирных, азотсодержащих, эпоксидных, фенолформальдегидных и других смол. Производство ряда полимеризационных лаковых смол (хлорсодержащих, акриловых и стирольных сополимеров, водных дисперсий) описано в главе V. Основные правила техники безопасности указаны в главе VI. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология