химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

ННЫЕ ПОЛИМЕРЫ — см.

Окислительно-восстановительные полимеры.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛИМЕРОВ — см. Электрическая проводимость.

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (conductive polymeric materials, leitfahige polymere Materi alien, materiaux polymeres conductifs) характеризуются значениями уд. объемного электрич. сопротивления (pj,), не превышающими 10е ом-см. Различают след. два вида Э. п. м.: 1) материалы на основе полимеров, обладающих полупроводниковыми свойствами (см. Полупроводники полимерные, Полимеры с системой сопряжения) или являющихся комплексами с переносом заряда; 2) материалы на основе полимеров-диэлектриков, в к-рые для придания электропроводящих свойств вводят тонкодисперсный электропроводящий наполнитель, напр. сажу, графит, порошки никеля, меди, серебра или др. металлов (см. А нтистатики, Металлонаполненные пластики).

Полимерные материалы, содержащие наполнитель, проявляют электропроводящие свойства только при образовании в полимере частичками наполнителя цепочечных структур (см., напр., Наполнители резин). Последние могут возникнуть лишь при определенном соотношении сил взаимодействия между макромолекулами, макромолекулами и частицами наполнителя и между частицами наполнителя. При сильном взаимодействии между частицами наполнителя и между макромолекулами частицы наполнителя стремятся отделиться от последних и образовать крупные агрегаты (происходит комкование); при сильном взаимодействии между частицами наполнителя и макромолекулами каждая частица наполнителя изолируется полимерной оболочкой. В этих случаях для достижения электропроводности требуется так много наполнителя, что система утрачивает основные преимущества, присущие полимерным материалам.

Не меньшее влияние на электропроводность оказывает и степень дисперсности наполнителя. Так, для порошка никеля, диспергированного в эпоксидной смоле, оптимальный размер частиц составляет ~ 4 мкм. Большое значение имеет также правильно выбранный режим смешения (время, темп-ра, интенсивность перемешивания).

Электропроводящие саженаполненные резины и пластмассы получают только при использовании специальных сортов саж. В случае резин, напр., варьируя концентрацию сажи, электрич. сопротивление pv можно уменьшить на 13 порядков. Аналогичное явление наблюдается для термо- и реактопластов, наполненных как неметаллич. электропроводящими наполнителями, так и порошками металлов.

Э.п.м. при переработке подвергаются нагреву, оказывающему особенно сильное влияние на электрич. свойства термореактивных пластмасс. При отверждении реактопластов происходят дополнительное диспергирование наполнителя, уменьшение толщины прослоек полимера между его частицами и увеличение числа контактирующих друг с другом частиц. Все это способствует уменьшению р„. При повторном нагревании материала на темп-рной зависимости pv появляется гис-терезисная петля, к-рая вырождается от цикла к циклу (нагревание — охлаждение).

Изменение pv с температурой характеризуется т. н. темп-рным коэфф. сопротивления (ТКС) — отношением прироста р„ к приросту темп-ры. Положительное значение ТКС соответствует увеличению уд. объемного электрич. сопротивления с повышением темп-ры, отрицательное — уменьшению pv. Э.п.м. в зависимости гл. обр. от типа полимера и наполнителя могут характеризоваться как положительным, так и отрицательным ТКС. Так, Э. п. м. на основе эпоксидной смолы, наполненные порошком никеля, имеют положительный ТКС, наполненные серебряным порошком — отрицательный. У материалов, характеризующихся отрицательным ТКС, в местах локального перегрева уменьшается электрич. сопротивление, а следовательно, увеличиваются сила тока и выделяющееся джоулево тенло, что способствует дальнейшему уменьшению pv, и т. д. Такой процесс может привести к сгоранию образца, если он используется, напр., в качестве нагревательного элемента.

Расширение областей применения Э. п. м. предъявляет новые требования к ним, основные из к-рых — уменьшение pv, расширение темп-рного интервала эксплуатации и увеличение прочности. Уменьшение pv м. б. достигнуто принудительным формированием из частичек наполнителя цепочечных структур. Так, если в расплаве термопласта или в неотвержденной термореактивной смоле диспергировать ферромагнитный наполнитель, то при наложении магнитного поля частички наполнителя будут ориентироваться вдоль силовых линий поля, образуя токопроводящие пути.

Существенное уменьшение сопротивления pv наблюдается также при снижении контактного сопротивления между частицами наполнителя, напр. при покрытии порошка никеля тонким слоем серебра. Исследование эффекта Холла в эпоксидной смоле, наполненной смесью каолина и графита, показало наличие в такой системе после ее термообработки проводимостей р- и и-типов.

Э. п. м. с pv—i03—1 ом-см используют гл. обр. для изготовления нагревательных элементов к различным приборам, эластичных электродов и датчиков, применяемых в медицине, гибких электрич. экранов; точных копий металлич. изделий сложного профиля гальвано-пластич. методом.

Э. п. м. с рю=10*—103 ом-см применяют для изготовления изделий, на к-рых не должно накапливаться статич. электричество, напр. резиновых деталей к медицинским приборам, транспортерных лент и воздуховодов для угольных шахт, оболочек аэростатов и шин бензовозов, покрытий печатных пластин и валов в по-лиграфич. пром-сти, обуви и защитной одежды для работающих в условиях электрич. полей высокой напряженности.

Э. п. м. с рг,= 1—Ю-3 ом-см применяют для изготовления печатных электрич. схем, волноводов; электропроводящие лакокрасочные материалы используют при изготовлении фотопреобразователей солнечной снергии.

Лит.: Г у л ь В. Е. [и др.], Электропроводящие полимерные

материалы, М., 1968; Гуль В. Е., Т у р к о в а Н. Н., Г ол у б е в а М. Г., Докл. АН СССР, 199, J* 1, 135 (1971);

Гуль В. Е. [и др.], Докл. АН СССР, 194, Jsft 3, 632 (1970);

Norman R. Н., Conductive rubbers and plastics, L., 1970;

Bode R., Reisert A., Kautschuk, Gummi, Kunststoffe, 29, JMe 2, 81 (1976); Г у л ь В. Е., Шуметов В. Г.,

Иванов Э. А., Колл. ж., 87, 4, 763 (1975). См. также лит.

при ст. Полупроводники полимерные. В. Е. Гуль.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ (electrochemical polymerization, elektrochemische Polymerisation, polymerisation electrochimique) — полимеризация, в к-рой генерирование активных частиц (первичных инициирующих частиц) осуществляется во внешнем электрич. поле. При этом в реакционную смесь заранее не вводятся ни катализатор, ни инициатор, поскольку карбкатионы, карбанионы, ион-радикалы или радикалы образуются в результате реакций на электродах и, взаимодействуя с мономером, дают соответствующий активный центр. Генерирование активных частиц может происходить благодаря участию в электродном процессе мономера, растворителя или специально введенного электрохимич. инициатора. Последний выполняет роль фонового электролита, обеспечивая проведение Э. п. при низких внешних напряжениях.

Э. п. может протекать по ионному или радикальному механизму. Анионные активные частицы образуются в результате восстановления на катоде мономера или электрохимич. инициатора, катионные — при анодном окислении этих компонентов. Радикальные частицы можно получать и на аноде, и на катоде. Заряженные одноименно с электродом активные частицы (ионы, анион-радикалы, катион-радикалы) диффундируют в объем реакционной смеси; их взаимодействие, как правило, не приводит к дезактивации. Первичные активные частицы — свободные радикалы — гибнут в результате димеризации, взаимодействия с растворителем, окисления или восстановления. Поэтому с целью интенсификации радикальной Э. п. используется ряд приемов, в первую очередь быстрое вращение электрода и осуществление процесса при высоких концентрациях мономера.

Э. п. проводят в ячейках с электродами, выполненными из различных металлов: аноды — из платины, графита, стали, катоды — из платины, алюминия, ме-/ди, стали, ртути, свинца, железа, цинка, кадмия, никеля и др. Материал катода сильно влияет на скорость образования полимера. Установлено, что наиболее активны материалы с большим перенапряжением водорода. С увеличением пористости электрода скорость Э. п. повышается.

С ростом плотности тока выход первичных активных частиц увеличивается, поэтому снижается мол. масса полимера. При низких плотностях тока (Ю-4 а/см2} можно получать полимеры с мол. массой до 10е. Перемешивание реакционной смеси приводит к снижению мол. массы. Из растворителей лучшими считаются такие, в к-рых хорошо растворяется полимер. Вместе с тем природой растворителя определяется диапазон потенциалов, при к-рых отсутствуют побочные электродные реакции, влияющие на выход и состав полимера. От диэлектрич. проницаемости растворителя зависят константы скорости роста и передачи цепи.

Скорость процесса зависит главным образом от концентрации мономера и сравнительно мало — от силы тока. Только начало процесса подчиняется закону Фарадея, а затем реакция может протекать со значительно большим выходом. Это означает, что наряду с электрохимич. генерированием активных частиц происходит их образование чисто химич. путем вследствие протекания вторичных реакций.

Э. п. проводят в различных режимах по току. При подаче постоянного напряжения вследствие образования полимерной пленки ток, и соответственно плотность тока, уменьшаются во времени. Путем изменения внешнего напряжения можно регулировать плотность тока и, следовательно, скорость генерирования активных частиц, поддерживая их концентрацию постоянной или меняя ее по определенному закону. Это позволяет регулировать как мол. массу полимеров, так и молекулярно-массовое распределение.

Э. п. может протекать как в объеме, так и на электроде. Изучается использование этого метода для получения тонких полимерных пленок на основе ненасыщенных высших карбоновых к-т, альдегидов, спиртов,, виниловых соединений, ониевых солей. Перспективно-нанесение на металлы методом Э. п. покрытий из по-лиакрилонитрила, поли-п-ксилилена, полиамидов,, полидиацетонакриламида, к-рые обладают ценными физико-химическими, в ч

страница 274
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мощность аккмаьулятора на гироскутер ninebot e
небольшое кресло для домашнего кинотеатра
концерт хлеба в москве
Сотейник с антипригарным покрытием Nadoba Marmia с крышкой 28 см 728315

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.07.2017)