ИСТИНА

Сверхкритические среды (СК) – это газы, существующие выше критических температуры и давления, и их невозможно перевести в жидкое состояние. Особенность СК – отсутствие фазовых границ газ–жидкость и низкое поверхностное натяжение. Их основное свойство – способность значительно сжиматься, поэтому плотность («активность») таких сред, легко варьировать в широких пределах: от плотности газов до плотности жидкостей. В работе исследована одноосная деформация пленок аморфного полиэтилентерефталата, ПЭТФ и частично кристаллических изотактического полипропилена, ПП и полиэтилена высокой плотности, ПЭВП в СК-средах: в ксеноне, СК-Хе (критические параметры: температура 16.6 оC, давление 5.9 МПа и плотность 1.16 г/см3) при давлении 6.8 МПа и 23 оС и диоксиде углерода, СК-СО2 (критические параметры: температура 31.1 оC, давление 7.4 МПа и плотность 0.47 г/см3) при 5-30 МПа и 35-75 оС. Деформирование полимерных пленок осуществляли в вытяжном устройстве высокого давления оригинальной конструкции. В процессе растяжения пленок ПЭТФ в СК-Хе происходило увеличение объема, и наблюдали образование полос молочно-белого цвета, ориентированных перпендикулярно направлению деформации. Исследование их структуры методами малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) и сканирующей электронной микроскопии позволило сделать вывод, что эти полосы представляют собой крейзы – микротрещины, стенки которых соединены ориентированными фибриллами диаметром около 10 нм, между которыми имеются поры такого же размера. Формирование подобной структуры ранее наблюдали для полимеров, деформированных по механизму классического крейзинга в жидких средах. Отличительной особенностью крейзованной структуры, полученной в СК-Хе, состоит в том, что она после удаления среды остается проницаемой для жидкостей (например, этанола). Особенности одноосной деформации полимеров в СК-СО2 изучали на примере частично кристаллических полимеров, поскольку ПЭТФ в значительной степени набухает в этой среде. Было установлено, что деформация ПП и ПЭВП в среде СК-СО2 происходит однородно, без образования шейки и сопровождается интенсивным порообразованием. Максимальное значение пористости для исследованных полиолефинов составило 35-40 об.%. Эти пористые пленки также являются проницаемыми для низкомолекулярных жидкостей. При этом средний эффективный диаметр пор, рассчитанный из данных проницаемости, составил 4-10 нм. Структурные исследования позволили сделать вывод о том, что в среде СК-СО2 развитие деформации протекает по механизму делокализованного крейзинга. По данным МУРР крейзы обладают высокодисперсной структурой: диаметр фибрилл составляет 8-12 нм, а удельная поверхность фибрилл достигает 100-150 м2/г. Важно отметить, что максимальная эффективность СК-сред как крейзующих агентов наблюдается в сверхкритической области давлений и температур, где плотность газов близка плотности низкомолекулярных жидкостей.