Природа электретного состояния в пленках и волокнитах на основе полипропилена и полиэтилентерефталата
Диссертация
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Десятой международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики — 2004) (Санкт-Петербург, 2004 г.) — Второй международной конференции «Физика электронных материалов» (Калуга, 2005 г.) — Международной научно-технической школе-конференции «Молодые ученые — науке, технологиям и профессиональному образованию… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Электрофизические свойства и особенности электретного состояния в полимерных материалах на основе полипропилена и полиэтилентерефталата (обзор литературы)
- 1. 1. Общие сведения о молекулярном строении и электрофизических свойствах полимеров
- 1. 2. Молекулярное строение и основные электрофизические свойства пленок полипропилена
- 1. 3. Молекулярное строение и основные свойства пленок полиэтилентерефталата
- 1. 4. Полимерные волокниты и особенности электретного состояния волокнитов
- Выводы к главе 1
- Глава 2. Техника и методика эксперимента
- 2. 1. Термостимулированная релаксация поверхностного потенциала (ТСРП)
- 2. 2. Экспериментальная установка для исследования ТСРП
- 2. 3. Исследование градиента температур, возникающего в пленках и волокнитах при одностороннем нагревании образца
- 2. 3. 1. Пленка в вакууме
- 2. 3. 2. Волокнит в воздушной среде
- 2. 3. 3. Сравнение теоретической модели с экспериментом
- 2. 3. 4. Рекомендации по учету градиента температур при обработке экспериментальных данных ТСРП и ИТРП в волокнитах
- 2. 4. ИК-спектроскопия
- 2. 5. Дифференциальная сканирующая калориметрия, дифференциально-термический анализ
- Выводы к главе 2
- Глава 3. Исследование электретного состояния в пленках и волокнитах полипропилена
- 3. 1. Термостимулированная и изотермическая релаксация поверхностного потенциала в пленках ПП
- 3. 1. 1. Экспериментальные данные для положительно и отрицательно заряженных образцов и разных скоростей нагрева
- 3. 1. 2. Версии энергетического распределения ЭАД по методу регуляризации
- 3. 1. 3. Механизм релаксации электретного состояния
- 3. 2. Исследование электретного состояния в волокнитах ПП
- 3. 2. 1. Спады ТСРП и версии энергетического распределения ЭАД
- 3. 2. 2. Механизм релаксации электретного состояния
- 3. 2. 3. ИК-спектры пленок и волокнитов
- 3. 2. 4. Данные ДСК и ДТА
- 3. 1. Термостимулированная и изотермическая релаксация поверхностного потенциала в пленках ПП
- 4. 1. Термостимулированная и изотермическая релаксация поверхностного потенциала в пленках ПЭТФ
- 4. 1. 1. Экспериментальные данные для положительно и отрицательно заряженных образцов и разных скоростей нагрева и версии энергетического распределения ЭАД
- 4. 1. 2. Механизм релаксации электретного состояния
- 4. 2. Исследование электретного состояния в волокнитах ПЭТФ
- 4. 2. 1. Экспериментальные данные ТСРП и версии энергетического распределения ЭАД
- 4. 2. 2. Механизм релаксации электретного состояния
Список литературы
- Бартенев, Г. М., Зеленев, Ю.В. Физика и механика полимеров. М.: Высшая школа, 1983.-391 с.
- Марихин, В.А., Мясникова, Л.П. Надмолекулярная структура полимеров. -Л.: Химия, 1977.-240 с.
- Гросберг, А.Ю., Хохлов, А.Р. Физика в мире полимеров. М.:Химия, 1982. -280 с.
- Бартенев, Г. М., Френкель, С. Физика полимеров. Л., 1990. — 432 с.
- Das-Gupta, D.K. Molecular processes in polymer electrets// Journal of Electrostatics.-2001. Vol. 51−52.-P. 159−166.
- De Gennes, P.G. Reptation of a polymer chain in the presence of fixed obstacles// J. Chem. Phys. 1971. — Vol. 55 — P.572−579.
- Вундерлих, Б. Физика Макромолекул: Кристалл, структура, морфология, дефекты. М.: Мир, 1976. — 623 с.
- Kestelman, V. N., Goldade, V. A., Pinchuk, L.S. Electrets in Engineering: Fundamentals and Applications. Springer, 2006. — 281 p.
- Multhaupt, R.G. Electrets (Third Edition). Laplacian Press, 1999. -Vol.2 -340 P
- Turnhout, V.J. Thermally stimulated discharge of polymer electrets. -Amsterdam.: Elsevier, 1975. -335 p.
- Сесслер, Г. М. Электреты. -М.:Мир, 1983. 486 с.
- Губкин, А.Н. Электреты: Электретный эффект в твердых диэлектриках. -М.: Наука, 1978.-191 с.
- Gross, В. //Brasil J.Appl.Phys. 1950. — Vol.1. — Р.259.
- Лущейкин, Г. А. Полимерные электреты. М.: Химия, 1984. — 183 с.
- Катаев, В.М., Попов, В.А., Сажин, Б. И. Справочник по пластическим массам. М.: Химия, 1975. — Т.1.-448 с.
- Амброж, И. Полипропилен. JL: Химия, 1967.-316 с.
- Natta, G. and Corradini, P. Crystal structure of a new type of polypropylene//Atti accad. nazl. Lincei, Mem. 1955. — Vol.4. — P.73−80.
- Moore, E.P. Polypropylene handbook: Polymerization, characterization, properties, processing, applications. Munich, 1996. — 419 p.
- Salamone, J. C. Polymeric materials encyclopedia. Boca Raton (USA):CRC press, 1996.
- Энциклопедия полимеров. M., 1972−74. — Т. 1−3.
- Borisova, М.Е., Galukov, O.V., Inozemtsev, N.Ju. The thermally stimulated currents in irradiated polypropylene films charged in high electrical fields //Proc. of the 10th Intern. Symp. on Electrets. Delphi, 1999. -P.777−780.
- Goel, M. Interpretation of charge storage in drawn polypropylene and glass fiber reinforced composite from TSDC and mechanical data//Proc. of the 10th Intern. Symp. on Electrets.- Delphi, 1999. P.537−540.
- Iwasaki, H., Kinoshita, Т., Ikezaki, K. Thermally stimulated current spectra of polypropylene thin films irradiated with pulsed C02 laser light//Proc. of the 10th Intern. Symp. on Electrets. Delphi, 1999. — P.419−422.
- Singh, R., Datt, S.C. Absorption and thermally stimulated depolarization currents in polypropylene//Proc. of the 5th Intern. Symp. on Electrets.-Heidelberg, 1985. P.202−207.
- Fruth, В. Electrical conduction and space charge formation in partially crystalline polymers//Proc. of the 5th Intern. Symp. on Electrets.- Heidelberg, 1985. P.346−351.
- Jain, V., Mittal, A., Chand, N., Hashmi, A.R., Keller, J.M. Air gap thermally stimulated discharge current on unstretched and stretched polypropylene film thermoelectret //Journal of materials science letters. 2000. — Vol.19. — P.523−527.
- Bauser, H. Electronic processes in non-crystalline materials//Kunststoffe.-1972.- Vol.62.-P.192−198.
- Keller, J.M., Datt, S.C. Thermally stimulated currents in Townsend breakdown charged polypropylene foils//Proc. of the 5th Intern. Symp. on Electrets.-Heidelberg, 1985. P.208−213.
- Jain, V., Mittal, A. Charge storage studies of unstretched and stretched polypropylene film electrets using short circuit TSDC technique//Journal of materials science letters. 2000. -Vol. 19. — P. 1991−1994.
- Mittal, A., Jain, V., Mittal, J. Transient charging and discharging current studies on unstretched and stretched polypropylene films//Journal of materials science letters. 2001. — Vol.20. — P.681−685.
- Cook, J. G. Handbook of textile fibers. Watford (Herts.), Merrow Publishing Co., 1968.
- Петухов, Б.В. Полиэфирные волокна. -M.: Химия, 1976. 272 с.
- Melveger, A.J. J. Polymer Sci. 1972. — Pt. A-2. — Vol.10. — № 2. — P.317.
- Mattes, R., Rochow, E., J. Polymer Sci. 1966. — Pt. A-2. — Vol.4. — № 3.1. Р.375.
- Pinnock, P.R., Ward J. M. Trans. Faraday Soc. 1966. — № 5.- P.1308.
- Miller, R.G., Willis, H.A. J. Polymer Sci. 1956. — Vol. 19. — p.485.
- Плиев, Т.Н. ДАН СССР.- 1966. № 3.- т.169. — С.626.
- Liang, С.J., Krimm, S., J. Molec. Spectrosc. 1959. — № 5. — P.554.
- Daubeny, R.P., Bunn, C.W., Brown, C.W. Proc. Roy. Soc. 1954. -A. — Vol. 226.-P.531.
- Ward, J.M. Text. Res. J. 1961. — № 7. — P. 650.
- Михайлов, Г. П., Сажин, Б.И. Высокомол. соед. 1959. — Т.1. — № 1. — С. 929.
- Горбачева, В.О., Михайлов, Н.В. Коллоид.ж.- 1958. Т.20. — № 1. — С.38.
- Gorokhovatsky, Yu., Temnov, D., Marat-Mendes, J.N., Dias, C.J.M., Das-Gupta, D.K. On the nature of thermally stimulated discharge current spectra in polyethylene terephtalate//Journal of applied physics. 1998. — Vol.83. — № 10, P.5337−5341.
- Lilly, A.C., Henderson, R.M., Sharp, P. S. J.appl.Phys. 1970. -Vol.41.-P.2001.
- Baum, E.A., Lewis, T.J., Toomer, R. J.Phys.D. 1977. — Vol.10. — P. 487.
- Huang, Xiaoqin. Effect of ohmic conduction on open circuit-heated polyethyleneterephtalate electrets// Journal of electrostatics. 1994. -Vol.33. -P. 125−129.
- Canadas, J.C., Diego, J.A., Mudarra, M. and Belana, J. Comparative TSPC, TSDC and DSC physical ageing studies on PET-a//Polymer. 1998. — Vol.39.13.-Р.2795−2801.
- Belana, J., Mudarra, M., Colomer, P. Storage time effect on free charge relaxation of amorphous poly (ethylene terephtalate)//Journal of materials science. -1995. Vol.30. — P.5241−5245.
- Neagu, E., Pissis, P., Apekis, L. and Gomez Ribelles, J.L. Dielectric relaxation spectroscopy of polyethylene terephthalate (PET) films// J. Phys. D: Appl. Phys. -1997. Vol.30. — P. 1551−1560.
- Miyairi, K., Yanagisawa, I.// Japan J.appl.Phys. 1978. — Vol.17. — P. 593.
- Hino, T. Japan J.appl.Phys. 1973. — Vol.12. — P. 611.
- Belana, J., Punseti, Vilanova P.Colomer. Origin of the ac relaxation in poly (ethyleneterephtalate) by thermally stimulated currents// Journal of materials science. 1991. — Vol. 26. — P.4823- 4828.
- Херл, Д.В.С. и Петере, P.X. Структура волокон. М.: Химия, 1969. — 400 с.
- Gupta, V. В., Kothari, V. К. Manufactured Fibre Technology. Springer, 2006. — 688 p.
- Gillies, M.T. Nonwoven Materials. New Jersey: Noyes Data Corp., 1979.
- Patockova I. //Textil.- 1989, Vol.44. — Vol.7. — P.250.
- Birley, A.W., Haworth, B. and Batchelor, J. Physics of plastics. Munich: Hanser Publishers, 1991.
- Гольдаде, В.А., Макаревич, А.В., Пинчук, J1.C. и др. Полимерные волокнистые melt-blown материалы. -Гомель, 2000. 260 с.
- Feng, W., Xia, J., Tu, D. SF6, 02 Air Glow Discharge Improve the Electret Property of biaxially oriented Polypropylene film//Proc. of the 9th International Simposium on Electrets. 1996. — P.99−103.
- Рычков, A.A., Бойцов, В.Г. Электретный эффект в структурах полимер-металл: Монография. СПб.: Изд-во РГПУ, 2000.- 250 с.
- Эммануэль, Н.М., Бучаченко, A.JI. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. М.: Наука, 1982. — 360 с.
- Moore, D.S., Robinson, S.D. Catenated nitrogen ligands. Part II, Transition metal derivatives of triazoles, tetrazoles, pentazoles and hexazin// Adv. Inorg. Chem. 1988. — Vol.32. — P. l71−239.
- Kravtsov, A.G., Brunig, H. Characteristics of electret charge formation in polypropylene fibers //Fiber Chemistry. 2000. — Vol.32. — № 3. — P. l80−186.
- Barrett, L.W., Rousseau A.D. Aerosol loading performance of electret filter media// American Industrial Hygiene Association Journal. 1998. — Vol.59. -P.532−539.
- Romay, F.J., Liu, B.Y.H., Chae S.J. Experimental study of electrostatic capture mechanisms in commercial electret filters// Aerosol Science and Technology. -1998. -Vol.28. -P.224−234.
- Walsh, D.C., Stenhouse, J.I.T. Parameters affecting the loading behavior and degradation of electrically active filter materials// Aerosol Science and technology. 1998. -Vol.29. -P.419 — 432.
- Blackford, D.B., Brown, R.C. An air filter made from an electret and a conductor// Proc.5th Intern.Symp.EIectrets. Heidelberg. — 1985. — P.766−771.
- Kravtsov, A.G., Goldade, V.A. Optimization of the electret state of polymer films//Fiber Chemistry.- 2001. Vol.33.-№.3.-P. 189−192.
- Kravtsov, A.G., Zotov, S.V., Brunig, H. Peculiarities of the electret state of melt spun and melt-blown fibrous polypropylene materials// Mechanics of Composite Materials. 2000. — Vol.36. — №.6. — P. 491−496.
- Вертопрахов, B.H., Сальман, Е.Г. Термостимулированные токи в неорганических веществах. Новосибирск: Наука, 1979. — 333 с.
- Гороховатский, Ю.А. Основы термодеполяризационного анализа. М.: Наука, 1981.- 173 с.
- Вищакас, Ю.К., Лыук, П.А., Пийльма, М. П. Проблемы физики соединений. Вильнюс, 1972. — Т.2. — С.288.
- Тазенков, Б.А., Бойцов, В.Г., Сандалов, Г. Н., Шнейдман, И. Б. Процессы и аппараты электрографии. Л.: Машиностроение, 1972. — 279 с.
- Тихонов, А.Н., Арсенин, В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974. -223 с.
- Гладкий, В.В., Желудев, И.СЖристаллография.-1965.-Т.Ю. № 1. — С.63−68.
- Наканиеи, К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965. — 216 с.
- Тугов, И.И., Кострыкина, Г.И. Химия и физика полимеров. М.:Химия, 1989.-431с.
- Дехант, И., Данц, Р и др. Инфракрасная спектроскопия полимеров. -М.: Химия.-1976.-471 с.
- Грибов, J1.A. Теория инфракрасных спектров полимеров. -М.: Наука, 1977.-240 с.
- Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия. М.: Мир, 1982. — 327 с.
- Сельверстейн, Р., Басслер, Г., Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений. -М.: Мир, 1977. -590 с.
- Герцберг, Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М., 1949. — 648 с.
- Hummel, D.O. Polymer Reviews. -1966. Vol.14. — P.43.
- Miller, R.G., Willis, H.A. Trans. Faraday Soc. 1953. — Vol.49. — P.433.
- Day, M., Wiles, D.W. J. Polymer Sci. 1971. — Pt.B. — Vol.9. — № 9. — P.665.
- Казицына, Jl.A., Куплетская, Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971, — 264 с.
- Бранд, Дж., Эглинтон, Г. Применение спектроскопии в органической химии. М.:Мир, 1967. — 279 с.
- Аверко-Антонович, И.Ю., Бикмуллин, Р. Т. Методы исследования структуры и свойств полимеров. Казань, 2002. — 604 с.
- Берштейн, В.А., Егоров, В.Н., Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров. Л.: Химия, 1990. — 254 с.
- Применение дифференциальной сканирующей калориметрии при анализе степени вулканизации эластомеров// Elastomerics. 1989. — Vol. 121. — № 2. — Р.22.
- DSC for quality control and laboratory applications// Polym. News. 1992. -Vol.17.-№ 6.-P. 179.
- Goldman, M., Goldman, A., Sigmond, R.S. The corona discharge, its properties and specific uses//Pure and Appl.Chem. 1985. -Vol.57. — № 9. — P. 1353−1362.
- Темнов, Д.Э. Механизмы релаксационных процессов в поливинилхлориде: Дис. .канд.физ.-мат. наук: № 01.04.10. СПб., 1999. -119 с.
- Гороховатский, Ю.А., Бордовский, Г.А. Термоактивационная токовая спектроскопия высокоомных полупроводников и диэлектриков. М.: Наука, 1991.-248 с.
- Грибов, В.А. Электронно-колебательные спектры многоатомных молекул. -М.: Наука, 1997,-475 с.
- Пинчук, Л.С., Гольдаде, В.А. Электретные материалы в машиностроении. -Гомель: Инфотрибо, 1998.
- Дашевский, В.Г. Конформационный анализ макромолекул. М.: Наука, 1987.-283 с.
- Мотт, Н., Дэвис, Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М: Мир, 1982. — Т.1.-338 с.
- Sessler, G.M., Yang, G.M. Charge trapping and transport in electron-irradiated polymers// Proceedings 3rd international conference on electric charge in solid insulators Paris: SFV, Tours (France), — 1998, P.38−47.