[На предыдущую главу]

Установленный диапазон температур второго этапа термообработки (от 85 до 105°C), применяемый с целью удаления растворителя-сенсибилизатора из матрицы полимера, совпадает с режимом термосенсибилизации, предложенным в [6]. Возникает вопрос: приводит ли обработка в растворителе к дополнительному эффекту сенсибилизации или на повышение травимости треков сказывается лишь процесс последующей термообработки. Поэтому следующим шагом в исследованиях было сравнение методов сенсибилизации растворителем и термосенсибилизации и установление преимуществ одного из них. С этой целью был проведен дополнительный ряд экспериментов, результаты которых приведены в табл. 4. Анализируя полученные данные, видим, что разработанный нами метод сенсибилизации ведет к более значительному повышению травимости треков, так как он способствует формированию цилиндрических пор, о чем свидетельствует совпадение диаметров пор эффективного и на поверхности мембран, изготовленных с применением метода сенсибилизации растворителем. Отсюда становится очевидным, что введение стадии обработки в растворителе в процесс сенсибилизации приводит к весьма существенному увеличению свободного объема в треках.

Из представленных в табл. 4 данных также видно: диаметр пор на поверхности мембраны, сенсибилизированной в растворителе, меньше диаметра пор термосенсибилизированной и контрольной мембран (диаметры двух последних совпадают). Это говорит о том, что значение средней радиальной скорости травления треков V_r в полипропилене при сенсибилизации растворителем несколько ниже. Скорость травления полипропилена V_b в случае обработки растворителем с последующей термообработкой также ниже - толщина мембран, изготовленных с применением метода химической сенсибилизации, выше. Вызвано это, по-видимому, увеличением степени кристалличности ПП при воздействии на него растворителя, что может быть объяснено следующим: наряду с продуктами радиолиза из облученного ускоренными ионами полипропилена экстрагируются и низкомолекулярные олигомеры. Удаление олигомеров, образующих аморфные области в полимерных материалах, и влечет за собой повышение степени кристалличности полимера. Последующая термообработка, кроме того, также способствует уплотнению структуры полипропилена. Поэтому в повышении травимости треков высокоэнергетичных ионов в ПП-пленках при воздействии растворителя нельзя полностью исключить роль процесса кристаллизации. Но определяющую роль, по нашему мнению, играет процесс экстракции продуктов радиолиза из зоны треков.

Уменьшение V_r , наблюдаемое в случае сенсибилизации растворителем, также приводит к повышению избирательности травления. Повышение избирательности травления треков в полипропилене при сенсибилизации в растворителе, определяемое отношением V_t /V_r , таким образом, достигается не только увеличением продольной скорости травления треков V_t , но и уменьшением радиальной скорости травления V_r . В табл. 5 приведены сравнительные данные о влиянии обоих методов сенсибилизации на избирательность травления треков ионов ксенона в полипропилене. Можно видеть, что наибольшая избирательность травления наблюдается при использовании метода сенсибилизации растворителем. Достигнутое значение V_t /V_r = 600 для пленки “Torayfan” T2372 при использовании травителя указанного состава позволяет получать полипропиленовые трековые мембраны с цилиндрическими порами диаметром на уровне 0,2 мкм. Применение в качестве травителя водного раствора хромового ангидрида с концентрацией реагента 1000 г/л приводит к повышению избирательности травления, величина которой составляет в этом случае более 1000. Это позволяет получать ППТМ с цилиндрическими порами диаметром на уровне 0,1 мкм и менее. Повышение избирательности травления, кроме того, способствует уменьшению разброса диаметров пор по величине (рис. 5), то есть изготавливаемые согласно данной методике сенсибилизации мембраны обладают более высокой однородной структурой.

Избирательность травления треков ионов ксенона в полипропилене марки Т2400 несколько ниже, что, по-видимому, обусловлено его химическими и структурными особенностями. Максимальное значение V_t /V_r = 165 в этом случае позволяет получать трековые мембраны с цилиндрическими порами диаметром 0,5 мкм и выше.

· сенсибилизация латентных треков воздействием растворителей в течение 3–5 мин при комнатной температуре;

· термообработка в два этапа: кратковременная при температуре от 20 до 40° С и последующая при температуре от 85 до 105° С в течение 10–15 мин;

· травление треков в водном растворе хромового ангидрида с концентрацией 1000–1100 г/л в две стадии: при температуре от 60 до 100° C до образования сквозных каналов малого размера и последующее при температуре от 10 до 40° С до создания пор заданного диаметра [27];

· промывка в дистиллированной воде;

· разрушение обработкой в щелочных растворах, содержащих спирт (или смесь спиртов) в концентрации от 80 до 100 мас.%, при температуре от 20 до 70° С и (или) водно-спиртовых растворах с указанной выше концентрацией спирта (или смеси спиртов), содержащих гидроксид щелочного металла от 0,5 до 20 мас.%, при температуре от 40 до 70° С адсорбированных на поверхности мембран хромсодержащих соединений [28].

[На следующую главу] [На Содержание]

Copyright ©