Термины, связанные с цементом. Полимерным материалам

Главная --> Справочник терминов

Полимерным материалам В подавляющем большинстве хинондиазидных фоторезистных композиций полимерным компонентом служат НС [41]. Они кислотостойки, растворяются в щелочах, гидрофобны. У новолаков, получаемых из смеси крезолов и используемых в композициях фоторезистов, Afn« 500 4-900, Mw/Mn « 40 — 70, температура размягчения около 120°С, массовая доля групп ОН примерно 14 %, Полученные в результате экспонирования и проявления слоев композиций рельефы хорошо разрешены — до 1000 линий на 1 мм, поскольку малы размеры образующих рельефы молекул. Они надежно предохраняют от растравливания защищенные места подложки при травлении кислотами открытых мест. Рельеф воспринимает гидрофобную печатную краску, что позволяет служить ему в офсетных формах печатающим элементом. Все это наряду с хорошей светочувствительностью хинондиазидов и доступностью компонентов системы привело к широкому использованию хинон-диазидных новолачных композиций в микроэлектронике и полиграфии.

Ниже приведены значения критической температуры Т* (в °С) для систем с полимерным компонентом, для которых установлена их подчиняемость правилу фаз:

Рассмотрим физические формы двухфазных систем с полимерным компонентом, образующихся при распаде однофазной гомогенной системы в результате, например, охлаждения раствора полимера до температуры, лежащей ниже верхней критической точки.

1. Кривая фазового равновесия для систем с полимерным компонентом резко сдвинута в сторону низко-молекулярной жидкости. Такой сдвиг понятен, так как кинетическая подвижность тяжелых макромолекул очень мала. Для монодисперсного полимера с высоким молекулярным весом концентрация полимера в фазе / вообще должна была бы быть очень незначительной или близкой к нулю, если бы полимер обладал предельной

Система с полимерным компонентом также дает этот тип диаграммы фазового равновесия; примером может служить диаграмма состояния для пары полиэтилен — нитробензол (рис. 23), изученная в работе Ричардса54.

Первая особенность, обусловливающая некоторые отклонения в поведении систем с полимерным компонентом по сравнению с низкомолекулярными системами.'—• это большой молекулярный вес полимера. Это приводит к смещению критических точек в сторону низкомолекулярного компонента и соответственно к очень низким равновесным концентрациям полимера в первой фазе и к выделению менее совершенной по своему строению кристаллической фазы, отдельные участки которой можно условно рассматривать как аморфные. Это приводит далее к тому, что скорости установления равновесия оказываются часто очень малыми, и для систем с полимерным компонентом значительно чаще, чем для низкомолекулярных аналогов, наблюдаются явления пересыщения и переохлаждения (при этом свойства системы зависят от ее «предыстории»). Это приводит, наконец, к обоазо-ванию студней в результате незавершенного разделения фаз, обусловленного высокой вязкостью одной из равновесных фаз (при атмосферном равновесии). Последнее явление характерно и для некоторых низкомолекулярных систем, но в случае полимеров встречается значительно чаще. Высокая вязкость концентрированных однофазных систем также является спецификой полимеров, о чем подробнее будет сказано в гл. V.

Переходя от тройных низкомолекулярных аморфных смесей к тройным системам с участием полимерного компонента, следует отметить, что специфика полимеров здесь сказывается точно таким же образом, как для двухко.чП'Онентных систем (этот вопрос был рассмотрен в гл. II). Если «е учитывать роли полимолекулярности и влияния активных малых добавок на кривые равновесия, то основная особенность систем с полимерным компонентом сводится к резкому смещению одной из

Чтобы упростить показ этой особенности системы с полимерным компонентом, следует привести только одно сечение тела по постоянной температуре. Как видно из рис. 48, этот сдвиг не имеет принципиального значения при рассмотрении систем с точки зрения установления общих закономерностей в их поведении.

Значительно важнее отметить то обстоятельство, что у реальных систем с полимерным компонентом редко встречаются одновременно две критические точки, а

Рис. 48. Сдвиг области расслоения тройной системы с полимерным компонентом (заштрихованная область) по сравнению с системой, состоящей из низкомолекулярных компонентов (область, ограниченная пунктирной кривой); П — полимер, \\, Р„, Р3 — низкомо-лекулярные жидкости.

При анализе систем с полимерным компонентом, рассматриваемых ,в практической работе, обычно имеют дело с таким периодом времени, который соответствует принятию одиофазности концентрированных растворов выше критической температуры расслоения и одиофазности каждой из внешне констатируемых фаз в двухфазных системах, образующихся в областях ниже критической температуры. Таким образом, статистически возникающие упорядочения в растворах полимеров, как и рои ннзкомолекулярных жидкостей3, не рассматриваются как фазовые образования.

В некоторых случаях применения дисперсий адсорбционный тип закрепления оказался недостаточным, особенно если полученный латекс должен сохранять устойчивость при добавлении сильных растворителей, что может приводить к десорбции стабилизатора с поверхности частиц. Закрепление должно быть Усилено за счет создания ковалентных связей между диспергированным полимером и нерастворимым полимерным компонентом стабилизатора. В альтернативном случае после адсорбции молекулы стабилизатора могут химически связываться между собой с образованием сетчатой структуры на поверхности частицы.

К важнейшим синтетическим полимерным материалам относят пластмассы, эластомеры, химические волокна и полимерные покрытия. В отличие от металлических материалов они имеют высокую устойчивость в агрессивных средах, низкую плотность, высокую стойкость к истиранию, хорошие диэлектрические и теплоизоляционные свойства. Из них несложно изготовить детали и аппараты сложной конструкции. Недостатком многих полимерных материалов является их склонность к старению и невысокая термическая стабильность (до 250 °С). Наиболее известны материалы на основе фенол-формальдегидных смол (с. 192), поливинилхлорида, полиэтиленов (с. 192) и фторопластов.

Реакция сшивания - реакция, в результате которой образуется сетка макромолекул, соединенных межцепными ковалентными мостиками. Придает полимерным материалам нерастворимость, неплавкость, увеличение упругости, прочности. Частные случаи: вулканизация, отверждение, радиационное сшивание.

Промышленным полимерным материалам под действием сильного механического возбуждения и внешних условий на-гружения свойственна, как и любым другим материалам, постепенная деградация свойств, переходящая в окончательное ослабление. Если изменения свойств большей частью вызваны химическими реакциями, то говорят о коррозии или радиационной деградации. Термин усталость используется, если ухудшение свойств материала вызвано действием периодических или произвольно повторяющихся механических напряжений. Взаимоусиливающие механическое воздействие и воздействие окружающей среды вызывают явление коррозии под действием

ров. Соответствующим подбором исходных мономеров полимерным материалам придаются определенные физико-механические свойства. Соотношение компонентов в составе сополимера зависит от реакционной способности мономеров и радикалов.

Вырабатываемые промышленностью соединения ароматического и гетероароматического ряда, используемые в синтезе красителей, лекарственных веществ, фотоматериалов, средств защиты растений, в качестве мономеров, добавок к полимерным материалам и т. д., очень разнообразны по строению. Ассортимент этих соединений систематически обновляется. Сырьем для них служат ароматические углеводороды и их гетероциклические аналоги, получаемые путем переработки горючих ископаемых — каменного угля и нефти. Для превращения этого сырья в продукты необходимого строения используются многочисленные реакции, умелое применение и сочетание которых должно позволить получать целевые продукты наиболее рациональным путем. Задача этой книги — научить читателя — студента старшего курса, аспиранта или инженера — непростому искусству разработки различных путей синтеза.

48. Ахмед-заде Д. А., Сулейманова 3. Г., Ясно-польский В. Д., Голованова Ю. И. Сборник «Синтез и исследование эффективности химических добавок к полимерным материалам», вып. 2, 1968,

Важнейшим видом сырья для производства стабилизаторов — цргвдводпых ароматических аминов — является анилин (амннобен-зол). Сейчас 40% выпускаемого в мире антглипа расходуется на произнодсугво добавок к полимерным материалам, в частности фе,-нплпафтиламшкж, дифениламина, 4-гидроксидифаптл амина, 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохннолина, диамнподифепилметана,

В ряде случаев механическую деструкцию полимеров проводят целенаправленно для придания полимерным материалам требуемых технологических свойств Механическим разрушением макромолекул в присутствии акцепторов свободных радикалов снижают среднюю молекулярную массу полимеров, облгг-чэя их смешение с кочпонс тамн, входящими в состав разлм -ных полимерных композиций, а также получение концентрированных растворов более низкой вязкости, формование издели"! из расплавов. Этот же процесс лежит в основе получение некоторых блок- и привитых сопочимсров. Акцепторами сы-бодиых радикалов, кроме кислорода, могут служить мсркгг-таны, хнноны, дисульфиды и др (рис. 3.13).

Дли того чтобы придать полимерным материалам необходимые технологические и эксплуатационные свойства, в них часто вводят наполнители Они равномерно распределяются в объема полимерной матрицы и образуется система, в которой полимер является дисперсионной средой, а частицы наполнителя—дне персной фазой.

Технический прогресс предъявляет новые повышенные требования к полимерным материалам и изделиям из них, что обязательно включает непрерывное улучшение методов контроля. Число методов исследования и их модификаций для решения конкретных аналитических задач в настоящее время достигает нескольких сотен тысяч. Так, сегодня все виды химической промышленности располагают около

Разработана [47] компьютерная программа для идентификации различных добавок к полимерным материалам по данным масс-спектрометрии.

Полимеризации метилакрилата Полимеризации некоторых Перегонке жидкостей Промывают метиловым Полимеризации поликонденсации Полимеризации позволяет Полимеризации присоединение Полимеризации пропилена Полимеризации различных