Uklady nanohybrydowe poliuretan (PUR)/funkcjonalizo-wany silseskwioksan (PHIPOSS). Cz. II. Rentgenowskie badania strukturalne metodami WAXD i SAXS

摘要

Metodami analizy WAXD i SAXS scharakteryzowano strukture ukladow nanohybrydowych poliure-tan/polisilseskwioksan (PUR/POSS) o zawartosci PHIPOSS: 2,4, 6,8 i 10 % mas. Krzywe dyfrakcyjne WAXD analizowano rozdzielajac je na maksima dyfuzyjnego rozpraszania przez fazy twarda i miekka matrycy poliuretanowej badanych ukladow oraz pik dyfrakcyjny odpowiadajacy plaszczyznom krystalograficznym (101) heksagonalnej komorki elementarnej POSS. Korzystajac z rownania Scherrera wyznaczano wymiary D_(101) krystalitow POSS, uformowanych w elastomerach PUR/PHIPOSS. Stwierdzono wyrazne zroznicowanie wartosci D_(101) (34—22 nm) odpowiadajacej roznej zawartosci PHIPOSS oraz nieregularnosc zmian D_(101). Zaobserwowano tez, ze wystepujacy na dyfraktogramach WAXD prepik glownego halo amorficznego przesuwa sie w strone mniejszych katow rozpraszania wraz ze wzrostem zawartosci silseskwioksanu w ukladzie, co odpowiada wzrostowi dlugosci korelacji przypisanej temu pikowi, z 0,75 nm dla niemodyfikowanego PUR do ok. 1,18 nm dla elastomeru o zawartosci 10 % mas. PHIPOSS. Na podstawie krzywych dyfrakcyjnych SAXS wyznaczono jednowymiarowe funkcje korelacyjne K(r) i CF(r), lamelarnej struktury nadczasteczkowej badanych ukladow. Analiza tych funkqi umozliwila okreslenie wielkiego okresu lamelarnej struktury nadczasteczkowej, udzialu objetosciowego fazy twardej i fazy miekkiej, sredniej grubosci warstwy twardej i warstwy miekkiej oraz zmiany mocy rozpraszania poliuretanow hybrydowych o zawartosci PHIPOSS 4 i 10 % mas. poliuretanu niemodyfikowanego. Stwierdzono, ze po dokonaniu modyfikacji lańcuchow poliuretanowych czasteczkami PHIPOSS, wielki okres lamelarnej struktury nadczasteczkowej badanych poliuretanow nie ulega zmianie, zmniejszeniu natomiast ulega grubosc warstw twardych (z 4,1 nm do 3,8—3,4 nm) i zwieksza sie jednoczesnie grubosc warstw miekkich (z 7,0 nm do 7,4—7,8 nm). W stosunku do niemodyfikowanego PUR, moc rozpraszania malokatowego elastomerow modyfikowanych o zawartosci silseskwioksanu 4 i 10 % mas., zmniejsza sie, odpowiednio, o ok. 11 % i 22 %. Efekt ten przypisano lokowaniu sie krystalitow PHIPOSS w obszarach pomiedzy stosami lamelarnymi poliuretanowej matrycy nanohybrydowych elastomerow.