ИСТИНА

Пористые материалы на основе полипропилена (ПП) широко используются в качестве изоляционных, мембранных, медицинских материалов. В последнее время наиболее интенсивно развивается метод вспенивания полимеров в среде сверхкритического диоксида углерода (СК-СО2). Это связано с большим интересом к так называемым «зеленым» технологиям. Однако вспенивание высококристаллических полимеров типа изотактического ПП необходимо проводить в строго контролируемых условиях при определенной температуре (около температуры плавления). Другой широко использующийся метод создания пористой структуры – одноосное растяжение – требует использования пленок с особой высококристаллической упорядоченной структурой типа «жесткого эластика». Более универсальным способом формирования нанопористой структуры в различных аморфных стеклообразных и частично кристаллических полимерных пленках и волокнах является крейзинг в адсорбционно-активных средах (ААС). В этой связи в качестве ААС представляется привлекательным использовать СК-среды, сочетающие в себе свойства жидкостей (способность растворять и смачивать) и газов (низкое значение поверхностного натяжения, отсутствие капиллярных явлений). Цели данной работы – изучить влияние природы сверхкритической среды (СО2, воздух) и ее свойств (давление, температура, плотность) на механизм деформации промышленной изотропной пленки изотактического ПП (Mw=3×105, толщина 120-140 мкм, температура плавления 165оС, степень кристалличности 65%) в процессе ее одноосного растяжения, определить условия развития деформации полимера по механизму крейзинга и охарактеризовать формирующуюся фибриллярно-пористую структуру рентгеновскими, микроскопическими и механическими методами. Растяжение пленки ПП при достаточно низкой плотности газа происходит через образование шейки. Однако по достижении плотности СК-среды порядка 150 кг/м3 (для СК-СО2 она достигается при 5 МПа (35оС), для воздуха – при 13 МПа (22оС)) изменяется механизм, а именно, наблюдается достаточно однородная деформация полимера с формированием открыто-пористой структуры по механизму делокализованного крейзинга. С дальнейшим ростом плотности до 300-400 кг/м3 активность СК-сред как ААС возрастает, по достижении которой их влияние на параметры пористой структуры ПП незначительно. В этом случае удается получить пористые пленки с объемом пор до 40 об.% и диаметром пор 9-10 нм.