Новые органоглины и полиэтилен-слоистосиликатные нанокомпозиты

• Автор: Бесланеева, Зера Лионовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Структура и свойства монтмориллонита

1.2 Органомодификация монтмориллонита

1.3 Полимерные нанокомпозиты на основе слоистых силикатов

1.3.1 Методы синтеза полимерных нанокомпозитов на основе слоистых силикатов

1.3.2 Слоситосликатные нанокомпозиты на основе полиолефинов

1.4 Структура полимерслоистосиликатных нанокомпозитов

1.5 Свойства слоистосиликатных полимерных нанокомпозитов

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Подготовка исходных реагентов и растворителей
2.2 Характеристики объектов исследования
2.3 Получение органоглины
2.3.1 Синтез органомодификаторов монтмориллонита
2.3.2 Методика органомодификации монтмориллонита
2.4. Синтез нанокомпозитов на основе ПЭНД и органомодифицированного монтмориллонита
2.4.1 Приготовление образцов полимерных нанокомпозитов для механических испытаний
2.5. Методы исследования
2.5.1 Рентгеноструктурный анализ
2.5.2 Метод растровой электронной микроскопии
2.5.3 Метод трансмиссионной электронной микроскопии 5
2.5.4 Метод атомносиловой микроскопии
2.5.5 ИКспектроскоиия
2.5.6 Термогравиметрический анализ
2.6 Механические испытания
2.6.1 Методы определения стойкости к горению
2.6.2 Определение плотности нанокомпозитов методом гидростатического взвешивания
2.6.3 Методика определения показателя текучести расплава
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Разработка новых гуанидинсодержащих органоглин
3.1.1 Исследование взаимодействия акрилата и метакрилата гуанидина с монтмориллонитом методом ИКспектроскопии
3.1.2 Исследование сорбции гуанидинсодержащих мономеров на монтмориллоните
3.1.3. Рентгенодифракционные и электронные исследования структуры гуанидинсодержащих органоглин
3.1.4 Изучение термических характеристик новых гуанидинсодержащих органоглин
3.2. Разработка полимерных нанокомпозитов на основе полиэтилена низкого давления и новых гуанидинсодержащих органоглин
3.2.1 Структура нанокомпозитов па основе ПЭНДорганоглина
3.2.2 Исследование механических свойств нанокомпозитов на основе полиэтилена и гуанидинсодержащей органоглины
3.2.3 Термические свойства нанокомпозитов
3.2.4 Теплофизические свойства нанокомпозитов
3.2.5 Исследование горючести нанокомпозитов
3.2.6.Исследование релаксационных свойств полимерных нанокомпозитов на основе разработанных органоглин
Выводы
Список литературы


ГЛАВА 1. ГЛАВА 3. Актуальность работы. Это обусловлено тем, что переработка полимерных материалов в изделия предъявляет повышенные требования к наполнителям, которые должны обеспечивать экологическую безопасность, высокую термо и огнестойкость, барьерные свойства при максимальной производительности технологического оборудования. Интерес к функциональным наполнителям связан одновременно и с экономикой, использование их в практике создания полимерных композиций позволяет существенно уменьшить расход дорогостоящих антипиренов. В настоящее время ромный интерес среди разработчиков полимерных материалов вызывают наноразмерные слоистосиликатные наполнители органоглины, которые уже при небольших содержаниях до 5 масс. Не менее важным является также расширение разнообразия и функциональности органомодификаторов слоистых силикатов, которые могут обеспечить. Разработка новых слоистосиликатных нанокомпозитов на основе полиолефинов позволит расширить области их применения в качестве конструкционных материалов с повышенными значениями жесткости, прочности, деформационной теплостойкости, огнестойкости. Выбор в качестве объектов исследования именно этих соединений продиктован следующими соображениями. Вопервых, наличие в них четвертичных аммониевых катионов гуанидина открывает возможность ионного обмена с межслоевыми неорганическими катионами монтмориллонита. Вовторых, активные функциональные группы гуанидинсодержащих солей винилового ряда будут способствовать, повышению их адгезии к монтмориллониту, что необходимо для формирования органофильных слоев, обеспечивающих термодинамическую совместимость глины с неполярными молекулами полиолефинов. Кроме того, как известно гуанидин 22 и его производные экологически безопасны и широко используются для получения биологически активных, термостойких, огнестойких и др. Цель настоящего исследования заключалась в разработке отечественных оргапоглин с использованием новых доступных модификаторов монтмориллонита и полимерных нанокомпозитов на их основе с регулируемыми физикомеханическими и технологическими свойствами. Разработка новых органоглин на основе монтмориллонита российского месторождения в КабардиноБалкарии и гуаиидинсодержащих солей акрилового ряда, акрилата гуанидина АГ, метакрилата гуанидина МАГ, акрилата аминогуаиидина ААМГ, метакрилата аминогуаиидина МАМГ. Изучение взаимодействия ортномодификаторов различного строения с монтмориллонитом природной и натриевой формы. Исследование структуры и морфологии новых органоглин. Разработка рецептур и технологии изготовления новых полимерных нанокомпозитов на основе полиэтилена и новых гуанидинсодержащих органоглин. Сравнительный анализ физикомеханических свойств полимерных нанокомпозитов на основе полиэтилена и органоглин различного состава. Исследование закономерностей взаимосвязи между химическим составом и строением предварительно модифицированного монтмориллонита и физикомеханическими свойствами целевых нанокомпозитов. Впервые экспериментально показано, что гуанидинсодержащие соли акриловой и метакриловой кислот являются эффективными органомодификаторами базальных поверхностей монтмориллонита.