Влияние барьерного разряда на электрофизические свойства полиимидных пленок
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
оящее время известно, что электрический заряд поверхности оказывает влияние на взаимодействие тела с жидкой средой. В частности, установлено, что электризация поверхности полимеров оказывает существенное влияние на угол смачивания ? (рис. 1.12) [75]. Это влияние проявляется даже через пленку покрытия. Улучшение смачивания заряженных поверхностей имеет несомненный практический интерес. В частности, показано, что предварительная электризация ускоряет пропитку стеклослюдобумажных лент при производстве электрической изоляции [104].
Рис. 1.12. Зависимость ?=f(Q) для полиимидов различного строения. 1 - ПМ, 2 - Upilex S, 3 - Upilex R [75]
В последнее время находит применение способ нанесения полимерных покрытий электростатическим напылением. Поверхностное натяжение заряженной капли под действием электрокапиллярного эффекта резко снижается, что оказывает влияние на смачивание. В сильном электрическом поле компоненты покрытия испытывают ориентирующее влияние. Все эти факторы оказывают влияние на условия формирования адгезионного соединения и, следовательно, на адгезионную прочность [105].
Имеются достаточно убедительные данные о том, что ультразвуковая обработка повышает адгезионную прочность. Так, обработка ультразвуком эпоксидных компаундов на стадии формирования покрытия в течение 10-15 мин при частоте 1 МГц повышает их адгезионную прочность на 50-60%. Аналогичный эффект отмечен в случае полиэтилена и поливинилбутираля [99]. Адгезионная прочность повышается также при формировании адгезионного соединения в магнитном поле. В зависимости от типа полимера и режима обработки повышение адгезионной прочности составляет от 35-40 до 280%. При склеивании эпоксидным компаундом и другими клеями кварцевого стекла, винипласта, некоторых металлических сплавов адгезионная прочность в результате магнитной обработки возрастает на 20-46%. Механизм влияния магнитного поля на адгезионную прочность полностью не ясен. Известно, что надмолекулярная структура пленок, полученных в магнитном поле, существенно изменяется. По-видимому, магнитное поле способствует возникновению более упорядоченной структуры полимера [104].
.5 Действие различных факторов на свойства полиимидных пленок
Полиимиды чрезвычайно устойчивы к действию излучений высоких энергий [14, 15, 108-112]. В условиях, когда большинство других полимеров полностью разрушается, в полиимидах происходят едва заметные изменения. При дозе облучения 10000-20000 Мрад прочность полиимидов практически не снижается, отмечается лишь незначительное снижение эластичности [15]. Зависимости величины тока I от времени облучения пленок ПМ толщиной 7,5 мкм при различной интенсивности электронного пучка ? показаны на рис. 1.13.
Рис. 1.13. Зависимость тока от времени облучения пленок ПМ (7,5 мкм), при разной интенсивности облучения электронами: 2,8103 рад/с (кривая А), 8,4103рад/с (кривая В), 13103 рад/с (кривая С), 32103 рад/с (кривая D). Напряжение на электродах - 300 В [111]
Величина I сначала снижается с течением времени, затем либо становится постоянной при низких интенсивностях облучения, либо возрастает при высоких интенсивностях. Подобное поведение было обнаружено в [111].
Рис. 1.14. Зависимость ?=f(?) плёнки ПМ (7,5 мкм). Показан минимальный и средний уровень ? [111]
Рис. 1.15. Зависимости sр=f(r) (1) и eр=f(r) (2) облученных электронами высокой энергии на воздухе пленок ПМ [15]
Зависимость ?=f(?), показанная на рис. 1.14, может быть описана формулой , где К и n - постоянные коэффициенты, r - доза. Величина n зависит от вида излучения и облучаемого материала, и, как правило, лежит в пределах от 0,5 до 1.
Рис.1.16. Зависимости tg?=f(T) (1-3) и ?'=f(T) (1'-3') пленок полиимида ПМ. Доза облучения: 1, 1' - без облучения; 2, 2' - 300 Мрад; 3, 3' - 1000 Мрад [110]
Кинетика изменения прочностных характеристик полиимида марки ПМ при облучении электронами высоких энергий показана на рис. 1.15. Некоторое уменьшение прочности и эластичности наблюдается при дозах свыше 5-10 тыс. Мрад.
Но даже при r ? 50 тыс. Мрад характеристики пленок остаются достаточно высокими. Такой же стойкостью к ?излучению обладают и пленки Kapton.
Рис. 1.17. Зависимость tg? от температуры на частоте 500 Гц для необлученной (1) и облученной ?лучами дозой 300 Мрад (2) пленки ПМ [111]
В работе [110] изучалось влияние различных видов излучения (?, ?, протонное) на диэлектрические свойства пленок ПМ. Установлено, что все виды излучения одинаково влияют на диэлектрические свойства пленок. С увеличением D максимумы потерь в области 213 и 383 К незначительно смещаются в область более высоких температур (рис. 1.16). Несколько изменяется и величина tg? в максимуме, а также ? пленок. В области высоких температур, выше 548 К, величина tg? резко возрастает (рис 1.17), причем у облученного материала этот подъем происходит при более низких температурах. Вероятно, наблюдаемый рост значений tg? обусловлен увеличением электропроводности полимера, на которую в сильной степени влияют продукты радиолиза, накапливаемые в материале при облучении.
Высокая радиационная устойчивость ароматических полиимидов может быть связана с рядом причин [14].
. Облучение полиимидов сопровождается конкурирующими процессами - разрывом макроцепей и межмолекулярной сшивкой. Поэтому снижение прочности за iет деструкции в значительной степени компенсируется ее увеличением за iет структурирования.
. Вторая причина высокой радиационной устойчивости ароматических полиимидов зак?/p>