Влияние границы раздела на реакции синтеза и структуру трехмерных полимеров
Таким образам, граница раздела оказывает двоякое влияние на процессы синтеза и структурообразования в трехмерных полимерах. увеличивая вероятность реакции обрыва на начальных стадиях реакции и затрудняя обрыв на более глубоких стадиях вследствие адсорбционного взаимодействия растущих цепей с поверхностью, которое, в свою очередь, влияет на скорость реакции и структуру сетки. В результате можно считать, что такая важная характеристика сетки, как эффективная плотность сшивки, учитывающая физические и химические узлы сетки, оказывается различной для случаев проведения реакции в присутствии и в отсутствие границы раздела с наполнителем. Это положение особенно хорошо иллюстрируется на примере изучения системы, в которой вклад физических узлов в эффективную густоту сетки очень велик по сравнению с вкладом химических узлов, а именно, на примере трехмерных полиуретанов [29]. В табл. 3 приведены найденные значения Мс - молекулярного веса отрезка цепей между эффективными узлами сетки.
Таблица 3.
Величины Мс и nс/V для полиуретановых покрытий.
Полиэфир |
NCO : OH |
Свободная пленка |
Пленка на подложке | ||
Мс |
nс/V |
Мс |
nс/V | ||
Диэтиленгликольадипинат, мол. вес 800 |
2:1 |
620 |
21,0 |
210 |
61,0 |
1,75:1 |
970 |
13,4 |
130 |
100 | |
1,50:1 |
510 |
25,4 |
200 |
64,8 | |
Поликсипропиленгликоль, мол. вес 2000 |
2:1 |
520 |
21,3 |
460 |
23,7 |
750 |
2:1 |
290 |
43,1 |
200 |
60,6 |
550 |
2:1 |
120 |
109 |
180 |
75 |
Как видно из таблицы, эффективная плотность сетки для пленок, находящихся на подложке, в большинстве случаев выше, чем для свободных пленок. С другой стороны, нет симбатности в изменении густоты химической сетки, задаваемой соотношением NСО/OН и физической густотой сетки (суммарной), что говорит о сложной взаимозависимости между химической структурой сетки, определяемой числом функциональных групп, участвующих в реакции, и строением сетки, обусловленные общим числом узлов. Прежде всего увеличение эффективной плотности сетки для пленок, находящихся на подложке, указывает на то, что адсорбция растущих цепей на поверхности в ходе реакции приводит к образованию дополнительных узлов сетки. Их число, в свою очередь, зависит от расстояния между химическими узлами сетки: чем оно больше, тем больше гибкость отрезка цепи между узлами и приспосабливаемость отрезков цепей к поверхности. При наибольшем Мс в свободных пленках наблюдается наименьшее Мс в пленке на поверхности (см. табл. 3).