Нанокомпозиты полипропилена, наполненные модифицированными силикатами и монтмориллонитом

• Автор: Гарехбаш, Насер Араз
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 97 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общая характеристика нанокомпозиционных материалов

1.2. Структурная модификация полипропилена и свойства образованных материалов

1.3.Нанокомпозиты на основе полимер-силикатов

1.4. Нанокомпозиты на основе полимер/глина

1.5. Свойства нанокомпозитов на основе полимер / силикаты

1.6. Нанокомпозиты на основе полипропилена

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Полипропилен

2.2. Наполнители
2.3. Модификации силикагеля
2.4. Приборы и аппаратура
2.5. Способ получения композиционного материала
2.6. Методика испытаний нанокомпозитов
2.7. Проведение тестовых механических испытаний нанокомпозитов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Гидрофобизация поверхностей наночастиц силикагеля и монтмориллонита, изучение их структуры и теплофизических свойств
3.2. Физико-механические свойства композитов полипропилена, наполненных модифицированными наносиликатами

3.3. Физико-механические свойства нанокомпозитов на основе полипропилена, наполненного монтмориллонитом
3.4. Некоторые технологические аспекты получения нанокомпозитов полипропилена на основе модифицированных силикагеля и монтмориллонита?
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Полимерные композиты в широком смысле можно представить как систему, состоящую из дисперсной среды и дисперсной фазы. Первая фаза, как правило, состоит из сплошного материала, внутри которого рассеяны компоненты второй фазы. При использовании в качестве рассеивающего компонента наноразмерных частиц получаются нанокомпозиты. Анализ литературных данных последнего десятилетия показывает, что присутствие наночастиц в составе полимерной матрице, в небольших количествах (до 5%) приводит к значительному изменению характеристики основного материала - повышаются модуль упругости, прочность, температура размягчения, уменьшается коэффициент теплового расширения и коэффициент диффузии различных газов. Значительное количество исследований было направлено на создание нанокомпозитов с использованием гидрофильных синтетических полимеров, наполненных различным видом слоистых силикатов. Среди полимерных матриц особое место занимают полиолефины, мировое производство которых составляет более половины всех выпускаемых в мире пластиков. Предполагается, что при решении проблемы совместимости, изменение свойств наполненных полиолефинов посредством введения в них наночастиц слоистых силикатов может привести к созданию новых дешевых материалов с недостижимым ранее комплексом эксплуатационных характеристик. В связи с этим модификация слоистых наносиликатов путем гидрофобизации их поверхности и/или частичной гидрофилизации полимерной матрицы модификацией функциональными мономерами может привести к созданию новых полимерных нанокомпозитов с комплексом улучшенных эксплуатационных свойств, а разработка новых подходов при решении данной важной практической задачи и экспериментальные результаты относительно физико-механических свойств нанокомпозитов, несомненно, является актуальной с точки зрения физико-химии высокомолекулярных соединений.

малеинированный) выявлены [102] очень близкие степени распределения частиц при весовом соотношении малеинировапного ПП и органической глины, равном величине 3:1, за исключением малеинированного ПП с низкой молекулярной массой с очень большими значениями показателя текучести расплава. Учет химических свойств компатибилизатора и условий процесса формирования НК выглядит следующим образом: для поддержания необходимого сдвигового напряжения и одновременно - создания момента на роторе пластомера смесь необходимо формировать из низкомолекулярного малеинированного полипропилена с более высоким показателем текучести расплава при более низких температурах. Если учесть реологические характеристики получаемых НК, то они показывают, что применение низкомолекулярного малеинированного ПП, имеющего хорошее взаимодействие с наноглиной, приводит к менее заметному улучшению механических и термо- и деформационных характеристик композиционного материала.
На механические свойства формируемого НК сильное влияние оказывает состояния интеркаляции цепей полимера в галереи ММЛ. На достижение хороших степеней интеркаляции и их регулирование эффективно действует процесс кристаллизации. Изменения морфологии и механических характеристик НК на базе ПП/ММЛ под воздействием процессов кристаллизации изучены в [101], где в качестве модификатора применялся малеинированный полипропилен. Действие наночастиц глины аналогично действию нуклеатора для матрицы ПП, не оказывающего влияния на скорость кристаллизации. Отмечены [103-108] увеличение модуля упругости, повышенная устойчивость к действию растворителей и увеличение ионной проводимости, уменьшение коэффициента термического расширения, низкие показатели газопроницаемости, которые, безусловно, являются важными характеристиками нанокомпозитов.
При постоянной температуре и низком содержания наполнителя [109]
степень кристаллизации ПП увеличивается, а при возрастании доля добавки в
наноматериале, повышается степень кристаллизации полимера. К возрастанию