Исследование релаксационных переходов в некоторых ароматических полиэфирах
А.М. Хараев, Р.Ч. Бажева
ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.928
Оригинальная статья
Аннотация: Методом спинового зонда проведено систематическое изучение основных релаксационных переходов жесткоцепных стеклообразных полимеров в широком интервале температур с применением спиновых зондов разного размера на примере полисульфона. В главной области релаксации ароматических полиэфиров с помощью метода спинового зонда обнаружены два перегиба. Два перегиба, обнаруженные на температурной зависимости времени корреляции вращения, являются следствием размораживания сегментальной подвижности в областях с различной упаковкой сегментов. Показано, что высокотемпературный перегиб соответствует размораживанию сегментальной подвижности кооперативного типа (α -переходу), а перегиб при более низкой температуре β -размораживанию сегментальной подвижности локального типа (α’-процессу). Для объяснения природы данного перехода была использована теоретическая модель полимера, где предполагается, что в аморфных полимерах возможны разные уровни надмолекулярной организации, т.е. существование более упорядоченных и более плотно упакованных областей, которые чередуются с более «рыхлыми» и менее упорядоченными областями. Исследовано влияние различных факторов на положение α’-перехода на температурной шкале. Выбор объема зонда на основе строго обоснованной модели его движения позволил выявить взаимосвязь между вращательным движением зонда и движением отдельных сегментов аморфного полимера ниже температуры стеклования.
Ключевые слова: полиэфир, полисульфон, поликарбонат, метод спинового зонда, температура стеклования, температура предстеклования
- Хараев Арсен Мухамедович – д.х.н., профессор, директор института химии и биологии, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
- Бажева Рима Чамаловна – д.х.н., профессор кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений института химии и биологии, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
Ссылка на статью:
Хараев, А.М. Исследование релаксационных переходов в некоторых ароматических полиэфирах / А.М. Хараев, Р.Ч. Бажева // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 928-936. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.928.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Бюллер, К.-У. Тепло- и термостойкие полимеры / К.-У. Бюллер; пер. с нем. Н.В. Афанасьева, Г.М. Цейтлина. – М.: Химия, 1984. – 1056 с.
2. Kharaev, A.M. Aromatic polyethersulfones with improved physical and mechanical indices / A.M. Kharaev, R.C. Bazheva, M.M. Parchieva et al. // Polymer Science. Series D. – 2021. – V. 14. – I. 2. – P. 280-283. DOI: 10.1134/S1995421221020118.
3. Шут, П.И. Природа β -процесса релаксации в полисульфоне / П.И. Шут, П.В. Клименко, М.В. Лазоренко // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 1987. – Т. 29. – № 4. – С. 276-278.
4. Берштейн, В.А. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров /В.А. Берштейн, В.М. Егоров. – Л.: Химия, 1990. – 256 с.
5. Sasuga, Т. Mechanical properties of electron-irradiated polysulphones / Т. Sasuga, N. Hayakawa, К.Yoshida // Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition. – 1984. – V. 22. – I. 3. – P. 529-533. DOI: 10.1002/pol.1984.180220315.
6. Лущейкин, Г.А. Диэлектрические свойства полисульфонов / Г.А. Лущейкин., Л.М. Болотина, М.К. Полевая, В.В. Веслов // Пластические массы. – 1989. – № 2. – С. 37-40.
7. Colmenero, J. New secondary relaxation in polymeric glasses: A possible common feature of the glassy state / J. Colmenero, A. Alegria, J.M. Alberdi, J.J. del Val, G. Ucar // Physical Review В. – 1987. – V. 35. – I. 8. – P. 3995-4000. DOI: 10.1103/PhysRevB.35.3995.
8. Вассерман, A.M. Спиновые метки и зонды в физикохимии полимеров / A.M. Вассерман, А.Л. Коварский. – М.: Наука, 1986. – 246 с.
9. Бажева, Р.Ч. Исследование релаксационных переходов в ПК-ПТМО блок-сополимерах методов спинового зонда / Р.Ч. Бажева, М.Т. Башоров, Ф.К. Казанчева // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия химические науки. – 1999. – № 3. – С. 8-11.
10. Бажева, Р.Ч. Исследование температурных переходов в поликарбонате и поликарбонат-политетраметиленоксидных блок-сополимерах / Р.Ч. Бажева, М.Т. Башоров, А.К. Микитаев // Химическая промышленность сегодня. – 2007. – № 8. – С. 35-40.
11. Bashorov, M.T. Polymers as natural nanocomposites: The structural analysis of thermo-physical properties / M.T. Bashorov, G.V. Kozlov, G.E. Zaikov, A.K. Mikitaev // In book: Polymers as natural composites. Series: Nanotechnology science and technology; ed. by S.R. Matsuda. – Nova Science Publishers, 2011. – P. 31-38.
12. Bashorov, M.T. The characteristics of EPR spectra as indicator of a molecular mobility level in polymers /M.T. Bashorov, G.V. Kozlov, G.E. Zaikov, A.K. Mikitaev // In book: Polymers as natural composites. Series: Nanotechnology science and technology; ed. by S.R. Matsuda. – Nova Science Publishers, 2011. – P. 61-72.
13. Bashorov, M.T. EPR spectra using for polymers molecular mobility description / M.T. Bashorov, G.V. Kozlov, A.K. Mikitaev, G.E. Zaikov // In book: Polymer and composites: Theory and practical applications. Series: Polymer science and technology; ed. by G.V. Kozlov, A.K. Mikitaev, G.E. Zaikov. – Nova Science Publishers, 2011. – Р. 27-35.
14. Kozlov, G.V. Synergetics of glass transition for polymeric materials / G.V. Kozlov, M.T. Bashorov, A.K. Mikitaev, G.E. Zaikov // Journal of the Balkan Tribological Association. – 2011. – V. 17. – I. 4. – P. 568-573.
15. Rudowicz, C. The generalization of the extended stevens operators to higher ranks and spins, and a systematic review of the tables of the tensor operators and their matrix elements / C. Rudowicz, C. Y. Chung // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2004. – V. 16. – № 32. – Р. 5825-5847. DOI: 10.1088/0953- 8984/16/32/018.
16. Грушевская, Е.А. Способ увеличения отношения сигнал/шум в ЭПР спектроскопии / Е.А. Грушевская, Е.А. Дмитриева, И.А. Лебедев и др. // Вестник Казахского национального университета. Серия физическая. – 2018. – T. 65. – № 2. – С. 76-82.
17. Nikolskiy, S.N. Investigation of intermolecular proton exchange of 3,6–di-tert-butyl–2–oxyphenoxyl with n–phenylanthranilic acid by ESR spectroscopy method / S.N. Nikolskiy, F.Zh. Abilkanova, A.S. Golovenko, I.A. Pustolaikina, A.S. Masalimov // Bulletin of the Karaganda university. Chemistry Series. – 2020. – № 2 (98). – Р. 35-41. DOI 10.31489/2020Ch2/35-41.
18. Зиновьева, А.Ф. Электронный парамагнитный резонанс в структурах с кольцевыми молекулами GeSi квантовых точек / А.Ф. Зиновьева, В.А. Зиновьев, А.В. Ненашев и др. // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2021. – Т. 113. – Вып. 1. – С. 58-62. DOI: 10.31857/S1234567821010080.
19. Тихонов, Н.И. ЭПР-исследование формирования серебросодержащих нанокомпозитов при термолизе соли полиакрилонитрила / Н.И. Тихонов, С.С. Хуцишвили, Т.И. Вакульская и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2021. – Т. 63. – № 2. – С. 152-158. DOI: 10.31857/S2308113921010071.
20. Камалова, Д.И. ЭПР спектроскопическое исследование композиционных полимерных материалов / Д.И. Камалова, А.В. Умаров, С.С. Негматов // Universum: технические науки. – 2021. – № 1 (82). – 3 с.