Полимер-неорганические композиты на основе карбо- и гетероцепных полимеров, модифицированных наночастицами ZrO2

• Автор: Бугров, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Список сокращений
АГМ - у-аминопропилтриэтоксисилан;
ДАДФЭ - диаминодифениловый эфир;
ДАК - 2,2'-азо-бис-изобутиронитрил;
ДМА — динамический механический анализ;
ДМАА - N,>1' - диметилацетамид;
ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия;
МНПВО - инфракрасная спектроскопия в режиме пропускания и многократного нарушенного полного внутреннего отражения;
ММА - метилметакрилат;
МПС - у-(триметоксисилил)пропил метакрилат;
ОДФО - 4,4'-бис(4"-аминофенокси)дифенил;
ПАК - полиамидокислота;
ПБАД - полибутиленадипатдиол;
ПМДА - пиромеллитовый диангидрид;
ПММА - полиметилметакрилат;
ППО - полипропиленоксид;
ПИ - полиимид;
Полиимид ПМ - поли(4,4'-оксидифенилен)пиромеллитимид;
ПЭАД - полиэтиленадипатдиол;
ПЭО - полиэтиленоксид;
Р-ДА— 1,3-бис(3'4-дикарбоксифенокси)бензол (резорциновый диангидрид); Р-ОДФО - поли[4,4'-бис(4"-И-фенокси)дифенил]имида 1,3-бис(3',4-дикарбоксифенокси)бензола;
РФА (РСА) - рентгенофазовый (рентгеноструктурный) анализ;
СЭМ - сканирующая (растровая) электронная микроскопия;
ТГА - термогравиметрический анализ;
ТЭОС - тетраэтоксисилан;
ЯМР — ядерный магнитный резонанс.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ЕЕ Оксидные наночастицы
1.2. Методы получения оксидных наночастиц
Е2. Е Диспергационные методы
Е2.2. Конденсационные методы
1.3. Силы взаимодействия между наночастицами
1.4. Принципы стабилизации наночастиц
1.4.1. Модификация, посредством хемосорбции молекул 2В
1.4.2. Модификация, включающая образование ковалентных связей
1.4.3. Модификация полимерными поверхностно-активными веществами
1.4.4. Модификация полимерами
1.5. Полимерные матрицы
1.5.1. Полиимиды
1.5.2. Частично кристаллические полиимиды
1.5.3. Сегментные блоксополимеры на основе полиимида
1.5.4. Полиметилметакрилат
1.6. Полимер-неорганические композиционные материалы
1.6.1. Методы получения полимер-неорганических композиционных
ч материалов
1.6.2. Свойства полимер-неорганических композиционных материалов 46 ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Синтез наночастиц на основе Zr02, различного состава, размеров и морфологии
2.1.1. Синтез наночастиц Zr02 сферической формы
2.1.2. Синтез наностержней Zr02
2.1.3. Синтез полых сфер Zr02
2.1.4. Синтез наночастиц твердых растворов Zr02-Re
(Re = Y, Eu, Tb)

2.2. Модификация поверхности наночастиц на основе 2г02
2.2.1. Обработка кремнийорганическими соединениями
2.2.2. Обработка поверхностно-активными веществами
2.3. Синтез полимер-неорганических композиционных материалов
2.3.1. Синтез полимер-неорганических нанокомпозитов
на основе полиимида ПМ и наночастиц ХхОг
2.3.2. Синтез полимер-неорганических нанокомпозитов
на основе Р-ОДФО и наночастиц Ъх02
2.3.3. Синтез полимер-неорганических нанокомпозитов
на основе сегметного сополиэфиримда и наночастиц Zr02
2.3.4. Синтез растворимых и нерастворимых полимер-неорганических нанокомпозитов на основе ПММА и
наночастиц 7г02-Еп203 (Ілі = Ей, ТЬ)
2.4. Физико-химические методы анализа полимер-неорганических композиционных материалов
2.4.1. Рентгенодифракционные методы исследования
2.4.2. Спектроскопические методы анализа
2.4.3. Электронная микроскопия
2.4.4. Комплексный термический анализ
2.4.5. Адсорбционно-структурный анализ
2.4.6. Методы динамического и электрофоретического светорассеяния
2.4.7. Ротационная вискозиметрия
2.4.8. Механические методы испытания композиционных материалов
2.4.9. Методика травления полимерных нанокомпозитов на магнитоплазмодинамическом ускорителе кислородной плазмы
2.4.10. Методика измерения устойчивости материалов к коронному разряду
2.4.11. Первапорация
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Характеристика синтезированных наночастиц Хг02

бутадиен-нитрильный каучуки). В диссертационной работе полимерные матрицы представлены рядом термостойких полиимидов, сегментным сополиэфиримидом и полиметилметакрилатом, все эти полимеры имеют индивидуальный набор физико-химических свойств и различное целевое назначение.
1.5.1. Полиимиды
Синтез и исследование свойств термостойких полимеров является одним из наиболее динамично развивающихся направлений науки о полимерах. Это обусловлено в первую очередь комплексом функциональных свойств таких материалов, сделавших их незаменимым в отдельных областях техники, таких как авиа- и аэрокосмическая промышленность, приборо- и электромашиностроение, энергетика, электроника и т.д. Полиимиды -наиболее широко применяемый в настоящее время класс термостойких полимеров, демонстрирующих наивысшие показатели по термостойкости и термостабильности в сочетании с превосходными физико-механическими и диэлектрическими свойствами.
Известно, что термостойкие полиимидные материалы получают методом двухстадийного синтеза (рис. 2). На первой стадии получается растворимый форполимер - полиамидокислота (ПАК), из которого можно формировать пленки, волокна и другие изделия. Эта стадия реакции состоит в ацилировании диамина диангидридом тетракарбоновой кислоты в полярном растворителе. Вторая стадия - реакция дегидроциклизации полиамидокислоты (имидизация) с образованием конечного продукта -ароматического полиимида. При этом важнейшую роль в формировании комплекса физико-химических свойств ПИ-материала играют как условия проведения синтеза ПАК, так и способ ее имидизации - термическая или химическая циклизация.