Plastics_8_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 33 ТЕМА НОМЕРА /ДОБАВКИ И НАПОЛНИТЕЛИ П Л А С Т И К С № 8 ( 1 3 7 ) 2 0 1 4 активность образцов исследовалась на спек- трополяриметре Jascoj715. В результате исследования диэлектриче- ских характеристик обнаружилось интерес- ное свойство образцов из модифицирован- ногоПВСизменять свои электрофизические свойства под действием окружающей среды. Также оказалось, что после модификации резко возрастают значения действительной и мнимой составляющих комплексной ди- электрической проницаемости (рис. 4, 5). Оценка диэлектрических характеристик образцов из немодифицированного ПВС показала, что вода, присутствующая в исход- ном образце, находится в жестко связанном состоянии, и потому наблюдаемый процесс релаксации характеризуется временем около 1мс.МодификацияПВСприводит к тому, что время релаксации составляет уже 0,1мс.Мож- но предположить, что это происходит за счет формирования вматериале упаковки ассоциа- тов из молекул водыв слабо ассоциированном состоянии (то есть меньшего размера). Форма кривой действительной части комплексной диэлектрической проницае- мости указывает на присутствие двух дис- персионных областей (рис. 4). Форма кри- вых тангенса угла диэлектрических потерь и мнимой части комплексной диэлектри- ческой проницаемости подтверждает такой вывод, так как наблюдается присутствие двух релаксационных максимумов. Высоко- частотная дисперсия, скорее всего, связана с дипольно-сегментарной подвижностью це- пей ПВС. Появление низкочастотной дис- персии может быть связано с проявлением дисперсии Максвелла-Вагнера-Силларса [4]. Для ее возникновения требуется гете- рогенная система, где компоненты должны различаться по диэлектрической проницае- мости и проводимости. Для подтверждения такой гипотезы были использованы методы рентгеновской дифракции в больших ималых углах. На рис. 6 показаны кривые рентгенов- ской дифракции в больших углах для образ- цов исходного и модифицированного ПВС. Видно, что они заметно различаются. Данные по малоугловому рассеянию (рис. 7) говорят о структурировании на уровне наночастиц. В образце модифици- рованного ПВС наночастицы имеют распре- деление с размытым максимумом (рис. 8), который приходится на размер 10-30 нм, что обусловлено изменением характера надмо- лекулярной структуры (результаты получены на основании данных малоуглового рентге- новского рассеяния). Дополнительное структурирование в мо- дифицированном образце ПВС подтвержда- ется и данными ИК-спектроскопии (рис. 9). Можно отметить и более тонкие детали кон- формационных изменений, связанные с вве- дением модификатора «ПРАМ». В частности отмечены существенные изменения полос поглощения в области симметричных и ан- тисимметричных колебаний гидрофобных метиленовых групп (2914 и 2935 см -1 ). В модифицированном материале, в от- личие от исходного, наблюдается большая концентрация частиц размером менее 25 нм, что обуславливает повышенную восприим- чивость к внешним воздействиям. После формирования заданной структуры и изме- нения диэлектрических свойств пленки на основе ПВС начинают проявлять оптиче- скую активность в УФ-диапазоне (рис. 10). Газопроницаемость модифицированного ПВС Благодаря целенаправленному варьиро- ванию размеров и концентрации ассоциатов воды в модифицированномПВС путем регу- лирования состава и технологии изготовле- ния задается селективность проницаемости упаковочного материала. Рисунок 9. ИК-спектры образцов ПВС 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 4000 3000 2000 1000 Исходный образец Модифицированный ПВС Оптическая плотность Волновое число, см -1 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 200 250 300 350 400 Исходный образец Модифицированный ПВС Круговой дихроизм (КД), градус·10 -3 Длина волны, нм Рисунок 10. Спектр кругового дихроизма (КД) ПВС