7.2. Морфологические особенности и определение размеров пор по данным сэм

Морфологические особенности и следуемых пористых образцов изучали используя метод СЭМ (рис. 7.2). На микрофотографиях четко видны поры сферической формы, которые достаточно равномерно распределены по поверхности исследуемых образцов. С использованием программного обеспечения электронного

Рис. 7.2. СЭМ микрофотографии исследуемых трековых пористых полимерных пленочных материалов: а – ПЦС(Е)/ПКЛ ; б – ПЦС(А)/ПТМГ.

микроскопа “LEO – 1540”, были проведены измерения диаметра пор. Было обнаружено, что размеры пор образца ПЦС(Е)/ПКЛ имеют диаметр ~ 30 ÷ 35 нм, а образца ПЦС(А)/ПТМГ ~ 25 ÷ 30 нм. Установлено, что в обоих образцах минимальный размер пор был около 15 ÷ 17 нм, а максимальный – не превышал 70 ÷ 90 нм. То есть данным методом, как и ожидалось, получены ПЦ-содержащие образцы с наиболее узким распределением пор по размерам. Отметим, что в процессе химического травления полимерного материала, непосредственно находящегося внутри треков, одновременно имеет место также некоторое разрушение остального объема образца, однако скорость травления треков в несколько раз выше [119, 142]. Кроме того, скорость травления и, следовательно, образования пор, зависят от химической природы (химической стойкости) компонентов образца. Из представленных микрофотографий видно, что в образце ПЦС(А)/ПТМГ густота расположения пор на единицу поверхности несколько выше, чем для образца ПЦС(Е)/ПКЛ. Поскольку условия облучения обоих образцов потоком α-частиц и травления треков были идентичные, то можно предположить, что образец ПЦС(Е)/ПКЛ оказался более устойчив к действию травящего раствора (5 %-ный раствор KOH в этаноле, см. разд. 2.5).

Микрофотографии СЭМ были трансформированы в пиксельные матрицы (методика описана в разд. 3.5) и используя программу Origin 7.0 были рассчитаны средний диаметр пор и распределение пор по размерам (рис. 7.3). Расчеты показали,

Рис. 7.3. Распределение пор по размерам в исследуемых трековых нанопористых образцах ПЦС(Е)/ПКЛ и ПЦС(А)/ПТМГ.

что у образца ПЦС(Е)/ПКЛ D_пор(ср) ~ 32 нм, а у образца ПЦС(А)/ПТМГ D_пор(ср) ~ 28 нм, при этом количество пор с диаметром ≤ 50 нм составляет  80 и 93 %, соответственно (см. табл. 7.1). Полученные трековые пористые ПЦ-содержащие образцы так же, как и образцы из предыдущих серий, относятся к нанопористым пленочным материалам.

7.3. Определение характеристик пористой структуры методом дск-термопорометрии

Подтверждение представленных в разд. 7.2 результатов было получено с использованием метода ДСК-термопорометрии, соответствующие данные представлены на рис. 7.4 и в табл. 7.1. На кривых ДСК четко видны два эндотермических пика в порах и в остальном объеме образца. Видно, что в образце ПЦС(А)/ПТМГ интенсивность обоих эндотермических пиков выше, чем в образце ПЦС(Е)/ПКЛ, т.е. сорбция воды в первом образце выше, при этом поскольку интенсивность первого эндотермического пика в области температур Т ~ 271 ÷ 273 К также выше, то это свидетельствует о большей массовой доли воды, находящейся непосредственно внутри пор и, следовательно, суммарный объем пор в образце ПЦС(А)/ПТМГ должен быть больше. Проведенные расчеты подтвердили

Рис. 7.4. ДСК термограммы в области Т = 269  277 К пористых гибридных сеток состава: 1 – ПЦС(Е)/ПКЛ; 2 – ПЦС(А)/ПТМГ.

Таблица 7.1 -