Главная » 2014 » Август » 31 » Скачать Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности функциональных наполнителей на характеристики композитов с циановым эфиром бесплатно
21:46
Скачать Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности функциональных наполнителей на характеристики композитов с циановым эфиром бесплатно
Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности функциональных наполнителей на характеристики композитов с циановым эфиром поливинилового спирта
Диссертация
Автор: Алексеев, Сергей Александрович
Название: Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности функциональных наполнителей на характеристики композитов с циановым эфиром поливинилового спирта
Справка: Алексеев, Сергей Александрович. Влияние донорно-акцепторных свойств поверхности функциональных наполнителей на характеристики композитов с циановым эфиром поливинилового спирта : диссертация кандидата химических наук : 02.00.21, 02.00.04 Санкт-Петербург, 2005 140 c. : 61 06-2/137
Объем: 140 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2005
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
11 Критерии выбора полимерного связующего для функциональных слоев ЭЛИС
12 Синтез и свойства цианового эфира поливинилового спирта (ЦЭПС), как связующего для ЭЛИС
13 Ближний порядок и надмолекулярная структура ЛВС и ЦЭПС
14 Критерии выбора функционального наполнителя для функциональных слоев ЭЛИС
15 Реологические характеристики паст-суспензий наполнителей в растворах полимеров
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
21 Исходные вещества
22 Методики исследования функциональных наполнителей и паст-суспензий
23 Методики формирования композитов сеткотрафаретной печатью и поливом
24 Методики исследования композиционных пленок и ЭЛИС
3 ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ЦЭПС НА СВОЙСТВА ПЛЕНОК
31 Определение макромолекулярной структуры ЦЭПС по данным ИК и ЯМР *Н и ,3С
32 Исследование надмолекулярной структуры ЦЭПС
4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРОВ ЦЭПС И ПАСТ-СУСПЕНЗИЙ ТИТАНАТА БАРИЯ
41 Реологические характеристики растворов ЦЭПС и паст-суспензий титаната бария
42 Концентрационные зависимости вязкости и седиментационная устойчивость паст-суспензий
5 МОДИФИЦИРОВАНИЕ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАН AT А БАРИЯ
51 Гидратация титаната бария
52 Термообработка гидратированного титаната бария
53 Электронно-лучевое модифицирование титаната бария
6 ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ НАПОЛНИТЕЛЕЙ СО СТРУКТУРОЙ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ КОМПОЗИТОВ
61 Применение термодинамической модели для прогнозирования диэлектрической проницаемости композитов
62 Оценка структуры функциональных слоев ЭЛИС с использованием уравнения Винера
7 ОПТИМИЗАЦИЯ МАКРОСТРУКТУРЫ ЭЛИС
71 Влияние содержания электролюминофора в излучающем слое на характеристики ЭЛИС
72 Оптимизация толщины функциональных слоев ЭЛИС
73 Результаты испытаний образцов ЭЛИС
ВЫВОДЫ
Введение:
Актуальность темы. В настоящее время наблюдается активное расширение сферы и объемов применения функциональных полимерных композитов в электронной технике, в частности, в технологии электролюминесцентных источников света (ЭЛИС). ЭЛИС на основе порошковых люминофоров и полимерных связующих производят фирмы E-Lite Technologies Inc. (США), Sumi-tomi Chem. (Япония), Sinel SpA (Италия) и др [1].
Макроструктура ЭЛИС включает излучающий, защитный и другие полимерные композиционные слои. Применение композитов позволяет сочетать достоинства полимерной матрицы (гибкость, устойчивость к механическим воздействиям) и высокие электрофизические свойства твердотельных функциональных наполнителей, создавать гибкие технологии и снижать себестоимость изделий электронной техники. В то же время, создание таких высокотехнологичных изделий как ЭЛИС сталкивается с трудностями из-за недостаточной изученности влияния различных физико-химических факторов на электрофизические свойства функциональных слоев на основе полимерных композитов. В частности, необходимо учитывать влияние межфазных взаимодействий на процессы структурообразования, физико-механические и электрические свойства полимерных композитов, которые определяются составом функциональных групп полимера и наполнителя [2,3]. Другой проблемой является отсутствие отечественных полимерных связующих для ЭЛИС, обеспечивающих высокие электрооптические характеристики источников света. Поэтому исследование закономерностей влияния состава донорно-акцепторных центров поверхности наполнителей на электрофизические характеристики функциональных композитов с отечественным полимерным связующим - циановым эфиром поливинилового спирта и применение этих композитов в ЭЛИС является актуальным.
Работа проводилась в соответствии планом научно-исследовательских работ Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) по научному направлению «Создание функциональных композитов для электроники методами химии твердых веществ» на 1999-2003 гг. (з/н 1.16.99Ф «Теоретическое и экспериментальное
1999-2003 гг. (з/н 1.16.99Ф «Теоретическое и экспериментальное моделирование и формирование наноструктур на функционально и энергетически неоднородной поверхности») и на 2004-2008гг. (з/н 1.7.04. «Химические основы создания твердофазных наноматериалов с заданными свойствами и функциями»), а также при поддержке грантов Комитета по науке и высшей школе Администрации Санкт-Петербурга М03-3.6К-127 (2003), М04-3.6К-134 (2004), № 50/04.
Цель работы. Установление закономерностей влияния состава донорно-акцепторных центров поверхности функциональных наполнителей на электрофизические свойства композитов на основе цианового эфира поливинилового спирта.
В работе решались следующие задачи:
• Определить макромолекулярную и надмолекулярную структуру и стабилизировать электрические и оптические свойства цианового эфира поливинилового спирта (ЦЭГТС).
• Изучить влияние технологии формирования полимерных пленок на основе ЦЭПС на их структуру и свойства.
• Исследовать влияние гидратации, термической обработки и электронно-лучевого модифицирования поверхности титаната бария на распределение донорно-акцепторных центров. Применить термодинамическую модель наполненного полимера для прогнозирования диэлектрической проницаемости композитов на основе ЦЭПС по донорно-акцепторным свойствам поверхности модифицированных образцов ВаТЮ3.
• Разработать пасты-суспензии для изготовления пленочных композитов методом трафаретной печати, изготовить и испытать опытные образцы ЭЛИС с улучшенными характеристиками.
Научная новизна
• С применением Фурье-ИК-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии высокого разрешения, электронографии, рентгеновской дифракции и атомно-силовой микроскопии установлен состав функциональных групп, макро- и надмолекулярная структура пленок ЦЭПС.
На основе данных атомно-силовой микроскопии и электрофизических измерений проанализировано влияние структуры пленок, изготовленных методами трафаретной печати и полива, на величину диэлектрической проницаемости.
Определены закономерности изменения состава донорно-акцепторных центров поверхности дисперсного ВаТЮ3 при модифицировании путем гидратации, термической и электронно-лучевой обработки.
С использованием термодинамической модели композита установлено количественное соотношение между функциональным составом поверхности, удельной поверхностью модифицированного титаната бария и диэлектрической проницаемостью полимерных композитов, позволяющее прогнозировать и направленно регулировать электрофизические свойства.
Практическая значимость
Определены оптимальные режимы синтеза и стабилизации ЦЭПС, которые обеспечивают высокие электрофизические и эксплуатационные характеристики ЭЛИС.
Разработаны стабильные пасты-суспензии на основе растворов ЦЭПС методом трафаретной печати для формирования функциональных слоев ЭЛИС.
Установлены условия модифицирования поверхности дисперсного титаната бария, обеспечивающие возрастание интенсивности взаимодействия с функциональными группами ЦЭПС и увеличение диэлектрической проницаемости пленочных композитов со 100 до 180 при постоянной концентрации наполнителя.
Оптимизированы состав функциональных слоев и структура ЭЛИС на основе ЦЭПС, модифицированного титаната бария и цинк-сульфидного электролюминофора. Изготовлены опытные образцы ЭЛИС с высокой яркостью свечения (120 кд/м2 в режиме возбуждения 220 В, 400 Гц).
Результаты работы используются в лабораторном практикуме на кафедре ХТМИЭТ по курсу «Пленочные и композиционные материалы электронной техники".
Апробация работы. Результаты работы апробированы на VIII Санкт-Петербургской ассамблее молодых ученых и специалистов (Санкт-Петербург,
2003), IV Международном конгрессе химических технологий (Санкт-Петербург, 2003), Международных научных конференциях: Advancend Display Technologies Symposium (Королев, 2003), «Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии» (Санкт-Петербург, 2004), «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва, 2004), Displays optics (Санкт-Петербург,
2004), PhysCon (Санкт-Петербург, 2005).
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в сборниках и тезисы пяти докладов на российских и международных конференциях.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 стр. машинописного текста и содержит 40 рисунков и 23 таблицы. Работа состоит из введения, обзора литературы, методической и 5 глав экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений. Библиографический список состоит из 133 наименований.
