Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

♥Сафонов В.В. - Фотохимия полимеров и красителей-Издательство _НОТ_ (2014)

.pdf
Скачиваний:
220
Добавлен:
27.01.2020
Размер:
4.15 Mб
Скачать

6. Люминесцирующие полимерные покрытия

291

43.Клытина Р.В., Антипин Л.М., Борисенко А.И. Количественный анализ некоторых силоксановых олигомеров // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. — 1977. — Т. 12, № 10. — С. 1924.

44.Терещенко Т.А., Шевчук А.В., Шевченко В.В. Октаэдральные силсесквиоксаны и их применение для синтеза органо-неорганических нанокомпозитов // Полимерный журнал. — 2005. — Т. 27. — № 1. — С. 3.

45.Schumacher M., Ruppel M., Yuan J., Schmalz H., Colombani O., Drechsler M., Muller A.H.E. Smart organic-inorganic nanohybrids based on amphiphilic block copolymer micelles and functional silsesquioxane nanoparticles // Langmuir. – 2009. – Vol. 25, № 6. – P. 3409.

46.Schumacher M., Ruppel M., Burkhardt M., Drechsler M., Colombani O., Schweins R., Muller, A.H.E. Novel class of organic-inorganic nanohybrids from functionalized silsesquioxane-based nanoparticles and micelles of poly(n-butyl acrylate)-block- poly(acrylicacid) // Polym. Mater. Sci. Eng. –2007. – № 96. – P. 374.

47.Волокно хлопковое. Базовая номенклатура показателей качества. Стандарт: СТ. СЭВ 2039-79.

48.Волокна искусственные. Общие наименования. Стандарт: Группа Л00 ИСО 2070-73(А).

49.Материаловедение швейного производства: учеб. пособие / Савостицкий Н.А., Амирова Э.К. и др. — М.: Высшая школа, 2000. — 240 с.

50.Садов Ф.И., Корчагин М.В., Матецкий А.И. Химическая технология волокнистых материалов. — М.: Легкая индустрия, 1968. — 783 с.

51.Кукин Г.Н., Соловьёв А.Н. Текстильное материаловедение. Ч. 1. Исходные текстильные материалы. — М.: Легпромиздат, 1985. — 128 с.

52.Справочник бумажника. В 3-х т. — М.: Лесная промышленность, 1965. — 260 с.

53.Садыкова Д.М., Садыкова Н.И. Текстильное материаловедение и базы текстильных производств. — М., Химия, 2008. — 412 c.

54.Patent № 20050084907. KR. 2005. Process for incorporation of UV-luminescent compounds in polymeric materials / Hall G.V., Koller S., Nueffer L.

55.Patent № 101139743. CN. 2008. False-proof special-purpose rare earth luminescent fiber / Ge M., Zhao J., Li Y.

56.Patent № 102007001368. DE. 2008. Tool e. g. for needle processing textile materials, can manually change and or process textile materials with elongated elements is provided having luminous decorative end having sections with coating layer / Graf E.-M.

57.Patent № 202004008097. DE. 2004. Reflecting muzzle for dogs, luminescent in dark, with one or more textile surfaces suspended between muzzle belts, coated with luminescent pigments / Rivero G.

58.Patent № 1274452. GB. 1972. Luminescent coated detonating fuse-cord. / Sheeran H.W.

59.Patent № 201097942. CN. 2008. Ground cushion / Dai Y.

60.Воробьев С.С. Синтез бензаннелированных гетероциклов на основе 1,3,5-три- нитробензола: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.03. – М., 2006.

292

6. Люминесцирующие полимерные покрытия

61.Ушаков Е.Н., Алфимов М.В., Громов С.П. Оптические молекулярные сенсоры и фотоуправляемые рецепторы на основе краун-эфиров // Обзоры. Российские нанотехнологии. — Т. 3. — № 1–2. — С. 42.

62.Гарновский А.Д., Васильченко И.С. Рациональный дизайн координационных соединений металлов с азометиновыми лигандами // Успехи химии. — 2002. — Т. 71, № 11. — С. 1064.

63.Скопенко В.В., Гарновский А.Д., Кокозей В.Н., Кужаров А.С., Гохон-Зорил- ла Г., Бурлов А.С., Васильева О.Ю.,. Павленко В.А, Харисов Б.И., Херец Б.М., Бланко М.Л., Гарновский Д.А. Прямой синтез координационных соединений / Под ред. академика НАН Украины В.В. Скопенко. — Киев: Вентури, 1997. — 176 с.

64.Гарновский А.Д., Васильченко И.С. Таутомерия и различные виды металлокоординации типичных хелатирующих лигандов // Успехи химии. — 2005. — Т. 74, № 3. — С. 211.

65.Патент № 2179469. РФ. 2002. Материал с люминесцентным покрытием / Смирнова Е.Л., Лукашевский А.В., Шемаков А.В.

66.Patent № 202004003433. DE. 2004. Multicolor color-phase strongly luminescent adhesive decorative ribbon and designs useful in textile applications / Seidenbusch R.

67.Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. — М.: Мир, 2006. — 439 с.

68.Cиндо Д., Оикава Т. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. Серия: Мир материалов и технологий. — М.: Техносфера, 2006. — 256 с.

Заключение

Ограниченный объем книги, к сожалению, не позволяет более детально изложить методику экспериментальных исследований по фотохимическим процессам и не претендует на исчерпывающее изложение всех направлений применения фотохимии для технологических практических результатов.

Но изложение, на взгляд автора, достаточно обоснованно свидетельствует о больших возможностях использования различных явлений, протекающих под действием света в полимерах и красителях, и их синергических эффектов, как для изучения весьма тонких явлений в химии, физике, биологии, так и для практических целей в автомобильной, аэрокосмической, полиграфической, электронной и электротехнической, медицинской, строительной отраслях, в производстве полимерных материалов и др.

Ряд таких применений описан в тексте, но охватить все направления применения фотохимии не представляется возможным, тем более что они расширяются — это

ианалитические методы, и оценка гидропроцессов, информационные цифровые технологии, оптические затворы и т. д.

Символично, что в ряде случаев новые технологии являются эволюцией более ранних технологий в других отраслях. Так, перспективным направлением развития электроники, фотоники, сенсорики являются печатные технологии, пришедшие из полиграфии и отделки текстиля (Roll-to-Roll и Ink-Jet технологии). В их основе лежат принципы работы струйных принтеров в полиграфии и плоттеров в текстильной отрасли, когда под компьютерным контролем в электрическое поле попадают капельки, содержащие низкомолекулярные или высокомолекулярные вещества, что позволяет получать миниатюрные наноразмерные функциональные трех-, двух- и одномерные структуры сложнейшей технологии.

Так, уже активно разрабатываются полимерные светоизлучательные устройства

ифотовольтаические батареи, созданные с помощью печатных технологий. Вспомним также, что и электронные печатные схемы пришли из текстиля и полиграфии.

Основной целью автора было вызвать интерес у исследователей, особенно молодых. В вузах курсы фотохимии читаются весьма редко, хотя ее перспективы на многие годы вполне реальны, как в отношении до недавнего времени не совсем понятных явлений (развитие новых аспектов представлений о структуре материалов, их функционировании), так и в создании наукоемкой техники и технологий в различных областях.

294

Приложение

Приложение

Основные соотношения

Эйнштейн = 6,023 1023 фотонов

E = hc/λ, где h = 6,6256 10–27 эрг с/квант; с = 2,9979 1010 см/с. Е = 11,962 104/λ, кДж/Эйнш., где λ — в нанометрах.

λ (нм) = Е = 11,95 104/λ (нм), в кДж/моль

Удельная вязкость раствора полимера ηуд = (η – η0)/η, где η — вязкость, η0 — вязкость растворителя.

1τ0 = 10–4max — уравнение Нашима, где 1τ0 — излучательное время жизни, с; εmax — максимальный коэффициент экстринкции в л/моль см.

Тушение люминесценции

Ф0 /Ф = 1 + kqτ[A] — уравнение Штерна–Фольмера, где [A] — концентрация тушителя.

Поляризация люминесценции Р

P = JII J /JII + J , где JII и J — интенсивности параллельно и перпендикулярно направленно.

Длина сегмента Куна полимерной цепи l

l = ‹R2›/L, где R — среднеквадратичное расстояние между концами полимерной цепи.

Упругость полимерных сеток

σ = kTv(λ–1/λ2), где σ — напряжение; λ — деформация; ν — объем мономерного звена, v = 1/Nv.

Вязкость растворов полимеров:

[η] = 2,5·4/3πR3/N ≈ α3N1/2a3, где [η] — вязкость; N — количество мономерных звеньев; α — коэффициент набухания; а — размер мономерного звена.

В общем случае характеристическая вязкость

[η] = lim ηСуд .

c

Приложение

 

 

 

 

 

295

[ ] = KM

a J

II

J

 

уравнение Марка–Куна Хоувинка, где К и а — постоянные, за-

η

 

 

висящие от природы полимера и растворителя.

Потенциал Дебая–Хюккеля (взаимодействие между зарядами е, разделенными расстоянием r)

V(r) = e2r exp(–r/rD),

где ε — диэлектрическая постоянная растворителя; ηD — радиус Дебая–Хюккеля rD = (εRT/4πne2)1/2, где n — полная концентрация контрионов полимера — электролита + ионы добавленной низкомолекулярной соли.

Интенсивность солнечного света у поверхности Земли — 1015–1016 квант/см2 с в зависимости от области спектра.

а)

а)

мкм

мкм

мкм

 

мкм

б)

 

б)

нм

 

нм

 

 

мкм

мкм

мкм

мкм

 

 

Рис. 5.29. АСМ изображение поверхности пленки,

Рис. 5.30. АСМ изображение поверхности пленки УФ-краски,

содержащей Cloisite 10A (7 %масс.):

содержащей нанопигмент дисперсный желтый 6З/ Cloisite 10A (7 %масс.):

а — топография поверхности; б — трехмерное изображение

а — топография поверхности; б — трехмерное изображение

а)

а)

мкм

мкм

мкм

б)

мкм

б)

нм

нм

мкм

мкм

мкм

Рис. 5.31. АСМ изображение поверхности пленки УФ-краски, содержащей нанопигмент кислотный фиолетовый С+ дисперсный синий п/э/ Cloisite 10A (7 %масс.): а — топография поверхности; б — трехмерное изображение

Рис. 5.32. АСМ изображение поверхности пленки УФ-краски, содержащей нанопигмент прямой голубой + прямой желтый св 3Х/ Cloisite 10A (7 %масс.):

а — топография поверхности; б — профиль сечения

а)

мкм

мкм

мкм

мкм

б)

нм

мкм

мкм

мкм

мкм

мкм

Рис. 5.33. АСМ изображение поверхности пленки УФ-краски,

Рис. 6.5. Микрофотографии поверхности исходной целлюлозной пленки

содержащей пигмент Irgalite Blue NGA (2 %масс.): а — топография

 

поверхности; б — трехмерное изображение

 

мкм

мкм

мкм

мкм

мкм

мкм

 

 

нм

 

 

 

мкм

мкм

мкм

мкм

мкм

 

 

мкм

 

 

 

мкм

Рис. 6.6. Микрофотографии поверхности

Рис. 6.7. Микрофотографии поверхности

Рис. 6.8. Микрофотографии поверхности

полиэфирного волокна, обработанного

целлюлозной пленки, обработанной

исходного полиэфирного волокна

олигоэтокси(алкенил)-силоксаном II

 

 

олигоэтокси(алкенил)-силоксаном II и конъюгатом

мкм

 

желто-зеленым ПЛ-1

и конъюгатом голубым ЛДП-3мА