plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2022-9-10-3-6plasticnews-781Research ArticleСТРУКТУРА И СВОЙСТВАSTRUCTURE AND PROPERTIESТехнологическая классификация дисперсных наполнителей по размерам и проектирование полимерных композитов с разными типами структурTechnological classification of dispersed fillers by size and design of polymer composites with different types of structuresСимонов-ЕмельяновИ. Д.Simonov-EmelyanovI. D.

Москва

Moscow

ХарламоваК. И.KharlamovaK. I.

Москва

Moscow

kharlamki@gmail.comФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет» (Институт тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова)РоссияMIREA – Russian Technological University (Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian Federation20222811202209-1036Copyright © Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И., 20222022Симонов-Емельянов И.Д., Харламова К.И.Simonov-Emelyanov I.D., Kharlamova K.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/781

   В работе приводятся данные по определению маслоемкости и олигомероемкости дисперсных наполнителей на основе диоксида кремния с разными размерами частиц (от 50 нм до 250 мкм). Показано, что по данным маслоемкости и олигомероемкости можно провести полную технологическую классификацию дисперсных частиц по размерам и использовать ее для создания ДНПКМ с заданным составом, типом и параметрами структуры, а также комплексом эксплуатационных свойств. Приведены значения максимального содержания дисперсного наполнителя (параметр φm) в ДНПКМ для частиц разного размера (от 50 нм до 250 мкм), которые были получены по маслоемкости и олигомероемкости, а также другими методами. Впервые предлагается алгоритм проектирования составов ДНПКМ с разными типами структур по данным масло- и олигомероемкости дисперсных наполнителей с разными размерами и распределением частиц по размерам. Методики просты, доступны и эффективны, что позволит решать задачи по созданию ДНПКМ с заданной структурой и комплексом требуемых свойств быстро, надежно и минимальными затратами. Приведены составы ДНПКМ с разными размерами частиц наполнителей, типами структур, которые охватывают практически весь спектр современных полимерных композитов.

   The paper presents data on the determination of oil capacity and oligomer capacity of dispersed fillers based on silica with different particle sizes (from 50 nm to 250 microns). It is shown that using the oil absorption and oligomeric capacity data, it is possible to carry out a complete technological classification of dispersed particles by size and use it to create disperse filled polymer composite materials (DFPCM) with a given composition, type and structure parameters, as well as a set of operational properties. The values of the maximum disperse filler content (parameter φm) in DFPCM for particles of different sizes (from 50 nm to 250 microns) obtained by oil and oligomer adsorption and other methods are presented. For the first time, an algorithm for designing DFPCM compositions with different types of structures based on oil and oligomer capacity data of disperse fillers with different particle sizes and particle size distributions is proposed. The methods are simple, accessible and effective, which will allow solving problems of creating DFPCM with a given structure and a set of required properties quickly, reliably and with minimum costs. Compositions of DFPCM with different particle sizes of fillers, types of structures that cover the practical whole spectrum of modern polymer composites are given.

маслоемкостьолигомероемкостьдисперсные наполнителитехнологическая классификация частиц по размерамупаковка дисперсных частицполимерные композиционные материалыoil-adsorptionoligomer-adsorptiondispersed fillersparticle size classificationpacking of dispersed particlespolymer compositesReferencesКречетов Д. Д. Структура, обобщенные параметры и реологические свойства дисперсно-наполненных термопластов / Д. Д. Кречетов, И. Д. Симонов-Емельянов // Материаловедение. – 2020. – № 9. – С. 38–44.Кречетов Д. Д. Структура, обобщенные параметры и реологические свойства дисперсно-наполненных термопластов / Д. Д. Кречетов, И. Д. Симонов-Емельянов // Материаловедение. – 2020. – № 9. – С. 38–44.Симонов-Емельянов И. Д. Наноэффект в эпоксинанокомпозитах / И. Д. Симонов-Емельянов, А. А. Пыхтин // Пластические массы. – 2020. – № 11–12. – С. 3–6.Симонов-Емельянов И. Д. Наноэффект в эпоксинанокомпозитах / И. Д. Симонов-Емельянов, А. А. Пыхтин // Пластические массы. – 2020. – № 11–12. – С. 3–6.Харламова К. И. Оптимизация размеров частиц и параметров структуры для получения дисперсно-наполненных полимерных композитов с максимальной прочностью / К. И. Харламова, Л. Д. Селезнева, И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2020. – № 9–10. – С. 13–18.Харламова К. И. Оптимизация размеров частиц и параметров структуры для получения дисперсно-наполненных полимерных композитов с максимальной прочностью / К. И. Харламова, Л. Д. Селезнева, И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2020. – № 9–10. – С. 13–18.Симонов-Емельянов И. Д. Физико-химические основы построения структуры дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов и нанокомпозитов : Учебное пособие. – Москва: МИРЭА – Российский технологический университет, 2020. – 75 с.Симонов-Емельянов И. Д. Физико-химические основы построения структуры дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов и нанокомпозитов : Учебное пособие. – Москва: МИРЭА – Российский технологический университет, 2020. – 75 с.Симонов-Емельянов И. Д. Классификация дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов по типу решеток и структурному принципу / И. Д. Симонов-Емельянов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2020. – Т. 1. – С. 8–13.Симонов-Емельянов И. Д. Классификация дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов по типу решеток и структурному принципу / И. Д. Симонов-Емельянов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2020. – Т. 1. – С. 8–13.Simonov-Emelyanov I. D., Kharlamova K. I. Filler Particle Size and Packaging and Compositions of Filled Polymer Composites with Diff erent Types of Structures and Properties // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. – 2020. – Vol. 54. – № 6. – P. 1290-1296.Simonov-Emelyanov I. D., Kharlamova K. I. Filler Particle Size and Packaging and Compositions of Filled Polymer Composites with Diff erent Types of Structures and Properties // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. – 2020. – Vol. 54. – № 6. – P. 1290-1296.Кац Г. С. Наполнители для полимерных композиционных материалов (справочное пособие) / Г. С. Кац, Д. В. Милевски. – М: Химия, 1981. – 736 с.Кац Г. С. Наполнители для полимерных композиционных материалов (справочное пособие) / Г. С. Кац, Д. В. Милевски. – М: Химия, 1981. – 736 с.Симонов-Емельянов И. Д. Расчет составов дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов с различными типами решеток и параметрами структур / И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2020. – № 1–2. – С. 4–7.Симонов-Емельянов И. Д. Расчет составов дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов с различными типами решеток и параметрами структур / И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2020. – № 1–2. – С. 4–7.Симонов-Емельянов И. Д. Маслоемкость дисперсных порошков и определение максимального содержания наполнителей в полимерных композиционных материалах / И. Д. Симонов-Емельянов, К. И. Харламова, Е. Р. Дергунова // Клеи. Герметики. Технологии. – 2022. – № 3. – С. 18-24.Симонов-Емельянов И. Д. Маслоемкость дисперсных порошков и определение максимального содержания наполнителей в полимерных композиционных материалах / И. Д. Симонов-Емельянов, К. И. Харламова, Е. Р. Дергунова // Клеи. Герметики. Технологии. – 2022. – № 3. – С. 18-24.Харламова К. И. Олигомероемкость дисперсных наполнителей и расчет их максимального содержания в полимерных композиционных материалах / К. И. Харламова, Е. Р. Дергунова, И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2022. – № 3-4. – С. 21-24.Харламова К. И. Олигомероемкость дисперсных наполнителей и расчет их максимального содержания в полимерных композиционных материалах / К. И. Харламова, Е. Р. Дергунова, И. Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. – 2022. – № 3-4. – С. 21-24.Гельфман М. И. Коллоидная химия : 2 изд. / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстров. – Кемерово, 2004. – 144 сГельфман М. И. Коллоидная химия : 2 изд. / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстров. – Кемерово, 2004. – 144 сКрыжановский В. К. Прикладная физика полимерных материалов / В. К. Крыжановский. – С-Пб: Издательство СПбГТИ (ТУ), 2001. – 261 с.Крыжановский В. К. Прикладная физика полимерных материалов / В. К. Крыжановский. – С-Пб: Издательство СПбГТИ (ТУ), 2001. – 261 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.