Высокомолекулярные соединения (серия А), 2021, T. 63, № 5, стр. 307-321

ЭФФЕКТ “ПАМЯТИ” В ПОРИСТЫХ ПЛЕНКАХ ПОЛИЭТИЛЕНА, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ДЕФОРМИРОВАННЫХ В СРЕДЕ СВЕРХКРИТИЧЕСКОГО CO2

А. О. Роенко a*, Е. С. Трофимчук b, А. В. Ефимов b, Г. А. Армеев b, Н. И. Никонорова b, А. Ю. Николаев c, А. Л. Волынский b

a Государственный университет “Дубна”
141982 Дубна, Университетская ул., 19, корп. 1, Россия

b Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. Химический факультет
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

c Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук
119334 Москва, ул. Вавилова, 28, Россия

* E-mail: dudnik@physics.msu.ru

Поступила в редакцию 10.03.2021
После доработки 13.04.2021
Принята к публикации 27.05.2021

Аннотация

Структурно-механическими методами изучена динамика восстановления открыто-пористой структуры в пленках ПЭВП, предварительно одноосно деформированных в среде сверхкритического CO2 с последующей усадкой в продольном направлении, при их повторном растяжении на воздухе. Процесс усадки сопровождается сближением ламелей и исчезновением ориентированной фибриллярной структуры. При этом величина относительной усадки может достигать 70–80%. Методами атомно-силовой микроскопии и малоуглового рентгеновского рассеяния обнаружено, что такие полимерные образцы “помнят” величину деформации в CO2 и при их повторном растяжении на воздухе, который не является физически активной средой, восстанавливают фибриллярно-пористую структуру крейзов с близкими параметрами. Явление такой “памяти” позволяет использовать пленки ПЭ, предварительно сформированные по механизму межкристаллитного крейзинга с последующей их релаксацией в свободном состоянии, как “заготовки” для получения мезопористых материалов с объемом пор порядка 30 об. % для применения в разных областях, в частности в качестве паропроницаемых мембран.

Список литературы

  1. Ionov L. // Langmuir. 2015. V. 31. № 18. P. 5015.

  2. Lendlein A., Balk M., Tarazona N.A., Gould O.E.C. // Biomacromolecules. 2019. V. 20. P. 3627.

  3. Zhang C., Cai D., Liao P., Su J.-W., Deng H., Vardhanabhuti B., Ulery B.D., Chen S.-Y., Lin J. // Acta Biomaterialia. 2021. V. 122. P. 101.

  4. Chandran S., Baschnagel J., Cangialosi D., Fukao K., Glynos E., Janssen L.M.C., Müller M., Muthukumar M., Steiner U., Xu J., Napolitano S., Reiter G. // Macromolecules. 2019. V. 52. P. 7146.

  5. Sangroniz L., Cavallo D., Müller A.J. // Macromolecules. 2020. V. 53. № 12. P. 4581.

  6. Muthukumar M. // Prog. Polym. Sci. 2020. V. 100. P. 101184.

  7. Hu J., Zhu Y., Huang H., Lu J. // Prog. Polym. Sci. 2012. V. 37. P. 1720.

  8. Jiang Z.-C., Xiao Y.-Y., Kang Y., Pan M., Li B.-J., Zhang S. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2017. V. 9. № 24. P. 20276.

  9. Zare M., Prabhakaran M.P., Parvin N., Ramakrishna S. // Chem. Eng. J. 2019. V. 374. P. 706.

  10. Sprague B.S. // J. Macromol. Sci. B. 1973. V. 8. № 1. P. 157.

  11. Li Y.X., Lin Y.F., Su F.M., Chen X.W., Lv F., Meng L.P., Zhang Q.L., Li L.B. // Macromol. Mater. Eng. 2017. V. 302. № 10. P. 1700178.

  12. Lin Y., Li X., Chen X., An M., Zhang Q., Wang D., Chen W., Sun L., Yin P., Meng L., Li L. // Polymer. 2019. V. 184. P. 121930.

  13. Ельяшевич Г.К., Курындин И.С., Лаврентьев В.К., Бобровский А.Ю., Bukošek V. // Физика твердого тела. 2012. Т. 54. № 9. С. 1787. Elyashevich G.K., Kuryndin I.S., Lavrentyev V.K., Bobrovsky A.Yu., Bukošek V. // Phys. Solid State. 2012. V. 54. P. 1907.

  14. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. Роль поверхностных явлений в структурно-механическом поведении твердых полимеров. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. Volynskii A.L., Bakeev N.F. Surface phenomena in the structural and mechanical behaviour of solid polymers. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2016.

  15. Chou C. J., Hiltner A., Baer E. // Polymer. 1986. V. 27. № 3. P. 369.

  16. Wittkop M., Kreitmeier S., Göuritz D. // Acta Polymerica. 1995. V. 46. № 4. P. 319.

  17. Crazing in Polymers / Ed. by H.H. Kausch. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1990. V. 2

  18. Volynskii A.L., Arzhakova O.V., Yarysheva L.M., Bakeev N.F. // Polymer Science B. 2000. V. 42. № 3–4. P. 70.

  19. Yarysheva A.Y., Bagrov D.V., Bakirov A.V., Yarysheva L.M., Chvalun S.N., Volynskii A.L. // Eur. Polym. J. 2018. V. 100. P. 233.

  20. Arzhakova O.V., Dolgova A.A., Rukhlya E.G., Volynskii A.L. // Polymer. 2019. V. 161. P. 151.

  21. Yarysheva A.Y., Rukhlya E.G., Yarysheva L.M., Bagrov D.V., Volynskii A.L., Bakeev N.F. // Eur. Polym. J. 2015. V. 66. P. 458.

  22. Arzhakova O.V., Prishchepa D.V., Dolgova A.A., Volynskii A.L. // Polymer. 2019. V. 170. P. 179.

  23. Yarysheva A., Rukhlya E., Grokhovskaya T., Dolgova A., Arzhakova O. // J. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 137. P. 48567

  24. Arzhakova O.V., Kopnov A.Yu., Nazarov A.I., Dolgova A.A., Volynskii A.L. // Polymer. 2020. V. 186. P. 122020.

  25. Trofimchuk E.S., Efimov A.V., Nikonorova N.I., Volynskii A.L., Bakeev N.F., Nikitin L.N., Khokhlov A.R., Ozerina L.A. // Polymer Science A. 2011. V. 53. № 7. P. 546.

  26. Трофимчук Е.С., Ефимов А.В., Никитин Л.Н., Никонорова Н.И., Волынский А.Л., Хохлов А.Р., Бакеев Н.Ф. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2013. Т. 8. № 4. С. 36. Trofimchuk E.S., Efimov A.V., Nikitin L.N., Nikonorova N.I., Volynskii A.L., Khokhlov A.R., Bakeev N.F. // Russian Journal of Physical Chemistry. В. 2014. V. 8. P. 1019.

  27. Dudnik A.O., Trofimchuk E.S., Efimov A.V., Nikono-rova N.I., Rukhlya E.G., Nikitin L.N., Yaminsky I.V., Volynskii A.L. // Macromolecules. 2018. V. 51. № 3. P. 1129.

  28. Синевич Е.А., Праздничный А.М., Ребров А.В., Бакеев Н.Ф. // Высокомолек. Соед. А. 1994. Т. 36. № 9. С. 1499.

  29. Yarysheva A.Y., Bagrov D.V., Kechek’yan P.A., Rukhlya E.G., Bakirov A.V., Yarysheva L.M., Chvalun S.N., Volynskii A.L. // Polymer. 2019. V. 169. P. 234.

  30. Arzhakova O.V., Dolgova A.A., Yarysheva A.Y., Nikishin I.I., Volynskii A.L. // ACS Appl. Polym. Mater. 2020. V. 2. № 6. P. 2338.

  31. Yaminsky Y., Filonov A., Sinitsyna O., Meshkov G. // Nanoindustry. 2016. V. 2. P. 42.

  32. Paredes E., Fischer E.W. // Macromol. Chem. 1979. V. 180. № 11. P. 2707.

  33. Brown H.R., Mills P.J., Kramer E.J. // J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1985. V. 23. № 9. P. 1857.

  34. Булаев В.М. Дис. … канд. хим. наук. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1986.

Дополнительные материалы отсутствуют.