Исследование системы полистирол-поливинилхлорид

Исследование структуры двухслойных пленок этих полимеров проводили методом просвечивающей электронной микроскопии на ультратонких поперечных срезах. Образцы готовили различными методами: сухим дублированием, нанесением раствора одного полимера на пленку другого и наслаиванием растворов полимеров друг на дрзта с последующим их высушиванием. С полученных так образцов изготовляли ультратонкие срезы в плоскости, перпендикулярной поверхности пленок: сухое дублирование. Образцы готовили в следующих условиях: температура = 400 К, нагрузка = 0,05 МПа, время контакта = 2-Ю часов. Двухслойных образцов исследовать не было возможности, т.к. они расслаивались или сразу после дублирования, или во время изготовления срезов; - дублирование из раствора. Исследование структуры образцов, полученных из низкомолекулярных полимеров, показало, что только образцы, дублированные из ТГФ, сохраняют двухслойную структуру и по размыванию их границы контакта можно судить о небольшой их взаимодиффузии (рис.15а). На представленной микрофотографии ультратонкого среза с этой системы видно, что их поверхность контакта искривлена и в некоторых ее местах наблюдается отслаивание фазы ПВХ от фазы ПС.

На микрофотографиях срезов, полученных из образцов, дублированных из растворов высокомолекулярных полимеров в ДХЭ, ТГФ, МЭК и ХБ, наблюдается их двухслойная структура. Для систем, полученных из МЭК и ХБ, размывание границы контакта между слоями полимеров составляет величину порядка 20-30 нм, следовательно, ее размывание за счет диффузии составляет величину 5-15 нм (рис. І5б-І5в). В некоторых местах границы контакта наблюдается расслаивание полимеров. Толщина переходного слоя для образцов, полученных из растворов высокомолекулярных ПС и ПВХ в ДХЭ, составляет величину около 30 нм (рис.15г).

Дублирование путем наслаивания раствора одного полимера на пленку другого проводилось также в условиях быстрого удаления растворителя. Прогрев образцов осуществляли в течение 30 мин при 343 К. Обнаружить взаимную диффузию полимеров на границе их контакта не было возможности, т.к. образцы расслаивались во время изготовления ультратонких срезов; наслаивание растворов полимеров друг на друга. Образцы сушили в н.у. до постоянного веса. Эксперимент проводили с растворами низко- и высокомолекулярных ПС и ПВХ в ДХЭ, ТГФ, МЭК и ХБ. Образцы, пригодные для исследования, были получены только из растворов низкомолекулярных полимеров. На микрофотографиях ультратонких срезов с пленки, отлитой из ДХЭ, видна как двух-слойная структура (рис.Іба), так и гетерогенная смесь (рис.166). Размывание границы контакта полимеров для двухслойной структуры составляет около 20 нм. На микрофотографии гетерогенной структуры наблюдается матрица более темного полимера (ПВХ) с включенными в нее частицами светлого полимера (ПС) размером от 0,2 до 2 мкм.

Для системы, полученной из растворов низкомолекулярных ПС и ПВХ в ТГФ, тоже наблюдается существование двух структур: двухслойной (рис.Тбв) с размытостью границы контакта в 30 нм и гетерогенной (рис.Ібг) - в матрице более светлого полимера (ПС) включены микрообъемы темного полимера (ПВХ) размером до 5 мкм. Для образцов, полученных из растворов низкомолекулярных полимеров в МЭК и ХБ, анализ микрофотографий ультратонких срезов пленок показал наличие только гетерогенной структуры (рис.16д-16е).