Исследование структуры тонких полисилоксановых пленок, полученных в плазме разряда, при низких температурах

Рефераты по химии / Исследование структуры тонких полисилоксановых пленок, полученных в плазме разряда, при низких температурах
Страница 3

Рис. 4. ИК-спектр полисилоксановых пленок при —196°. Пленки получены в межэлектродном пространстве (а - в) и на поверхности электродов (г - е) при плотности тока разряда: 0,2 (а, г); 0,5 (б, д) и 1,2 мА/см2 (в, е)

На рис. 3 показано отнесение максимумов полос поглощения vas Si—О—Si в низкотемпературном (—196°) спектре полисилоксановых пленок и схема соответствующих переходов; индексами N, п я I обозначены соответственно квантовые числа колебаний vas, бит. Так, согласно приведенной схеме, полоса поглощения при 1027 см-1 соответствует переходу из состояния, описываемого квантовыми числами ООО, в состояние, где возбуждаются только валентные асимметричные колебания мостика Si—О—Si. Полоса поглощения при 1142 см-1 связана с возбуждением как валентных, так и деформационных колебаний силоксанового мостика.

Однако предложенная схема объясняет происхождение лишь самых интенсивных полос поглощения в низкотемпературном спектре. Более слабые полосы поглощения, например при 1001, 1011, 1048 и 1126 см-1, в спектре чистого мономера, по-видимому, не должны наблюдаться, так как соответствующие им переходы (на схеме они обозначены пунктиром) запрещены правилами отбора А1=0. Тем не менее в ИК-спектре полисилоксановой пленки указанные полосы поглощения присутствуют.

Это свидетельствует о том, что в результате осаждения полисилоксановых пленок в плазме тлеющего разряда происходит неполная полимеризация гексаметилдисилоксана. По-видимому, незаполимеризованный мономер, присутствующий в пленке, достаточно равномерно распределен в объеме полимера. При этом первый, наиболее гладкий, прочный и «сшитый» слой полимера, с хорошей адгезией, толщиной <0,01 мкм образуется в результате поверхностной полимеризации адсорбированных на подложке мономолекулярных слоев мономера под действием частиц высокой энергии, создаваемой в тлеющем разряде. Осаждение последующих слоев полимера происходит различным образом в зависимости от параметров тлеющего разряда, при этом может наблюдаться образование в слое каплеобразных структур [7]. Самую верхнюю фазу полимерного слоя можно рассматривать как своего рода раствор мономера в полимере. Под верхним слоем слабосшитого полимера находится более прочный и жесткий промежуточный слой, образование которого обусловлено действием электронов, проникающих вглубь полимера и реагирующих с оставшимся адсорбированным мономером. Взаимодействие молекул непрореагировавшего мономера с полимерной матрицей, вероятно, и снимает запрет с переходов, для которых А1=0. Влиянием такого взаимодействия окружения можно также объяснить и некоторое отличие в расстояниях между уровнями. Таким образом, можно предположить, что основной причиной возникновения дополнительных полос поглощения в ИК-спектрах полисилоксановых пленок при низких температурах является присутствие в пленке исходного мономера.

Полученные результаты находятся в соответствии с данными электрофизических измерений полисилоксановых пленок. Исследование влияния низких температур на диэлектрические свойства полисилоксановых пленок показало, что в области низких температур наблюдается максимум диэлектрической проницаемости и потерь.

Появление низкочастотных максимумов диэлектрической проницаемости и потерь в области низких температур связано с наличием в полимере низкомолекулярной фазы — непрореагировавшего мономера [8]. Характерно отметить, что максимум диэлектрических потерь наблюдается при —20°; возникновение в ИК-спектре поглощения полисилоксановых пленок новых полос поглощения также происходит при температуре —20°.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Информация о химии

Нобелевка по химии присуждена за открытие квазикристаллов

Шведская королевская академия наук решила присудить Нобелевскую премию по химии Дэниелу Шехтману (Dan Shechtman), профессору Израильского технологического института (Technion). Химик удостоен награды за открытие квазикристаллов ( ...

Электрохимия

Электрохи́мия — раздел химической науки, в котором рассматриваются системы и межфазные границы при протекании через них электрического тока, исследуются процессы в проводниках, на электродах (из металлов или полупроводн ...

Портер (Porter), Джордж

Английский химик Джордж Портер родился в Стейнфорте (графство Уэст-Йоркшир), в семье Джона Смита Портера и Элис Энн (Роубак) Портер. Получив начальное и среднее образование в местных школах, он выиграл стипендию Акройда и поступил ...