Исследование механических свойств нанокомпозитов на основе полиэпоксиизоциануратов и монодисперсных наночастиц углерода

Получены нанокомпозиты на основе полиэпоксиизоциануратных сетчатых систем различного химического состава с целью исследования конкретного влияния технического наноуглерода на каждую отдельно взятую полимерную сетку. Монодисперсные частицы углерода получены в процессе хлорирования метана, проводимого в проточном реакторе в неравновесном режиме при дефиците хлора. Проанализированы зависимости предела вынужденной эластичности, релаксация напряжения и пр. от степени наполнения. Исследована возможность межфазного взаимодействия между конкретной полиэпоксиизоциануратной сеткой и «нанонаполнителем». Показано, что достаточно малая концентрация (1 мас. %) монодисперсных частиц углерода размером 20-25 нм приводит к увеличению модуля упругости и предела вынужденной эластичности на 25-30%; аналогично повышаются также и релаксационные характеристики. Установлено, что изменение ряда таких свойств в сторону их возрастания связано с повышенным влиянием межфазных взаимодействий между полимером и наполнителем за счет большого размера площади поверхностного слоя.

полиэпоксиизоцианурат, наночастицы углерода, модуль упругости, предел вынужденной эластичности, релаксация напряжения

1. Кербер М.Л., Буканов А.М., Вольфсон С.И., Горбунова И.Ю., Кандырин Л.Б., Сирота А.Г., Шерышев М.А. Физические и химические процессы при переработке полимеров. СПб.: Научные основы и технологии, 2013. 320 с.

2. Ксантос М. Функциональные наполнители для пластмасс. / Пер. с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. СПб.: Научные основы и технологии,2010. 462 с.

3. Раков Э.Г. Пироллитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон//Рос. Хим. Ж., 2004. Т. XLVIII. №5. С. 12-20.

4. Кербер М.Л., Головкин Г.С., Горбаткина Ю.А Полимерные композиционные материалы (Под ред. Берлина А.А.). СПб.: Профессия, 2008. 560с.

5. Щукин Е.А., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высш. шк., 2004. 445 с.

6. Петунова М.Д., Аскадский А.А., Голенева Л.М., Казанцева В.В., Коврига О.В. Одностадийный синтез и механические свойства сетчатых полиуретанизоциануратных полимерных материалов. //Пластические массы. 2010. №1. С.30-38.

7. Афанасьев Е.С., Петунова М.Д., Голенева Л.М., Аскадский А.А., Климова Т.П. Влияние условий образования сетчатого полиуретана на степень сшивания и механические свойства. //Высокомолек. соед. 2010. А 52. № 12. С. 2131-2139.

8. Русанов А. И. Удивительный мир наноструктур // Журнал общей химии, 2002. Т. 72, № 4. С. 532-549.

9. Патент РФ 2287543. Способ получения ультрадисперсного углерода / Алесковский В.Б., Галицейский К.Б.; Заявл. 23.05.2005. Опубл. 20.11.2006. Бюл. № 32.

10. Азингер Ф. Химия и технология парафиновых углеводородов: пер. с нем. / под ред. В. И. Исагулянца. М.: Гостоптехиздат, 1959. 623 с.

11. Алесковский К.Б. Информация как фактор самоорганизации и организации вещества// Журнал общей химии, 2002. Т. 72, № 4. С. 611-616.

12. Аскадский А.А., Кондращенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров, том 1, Атомный и молекулярный уровни. М.: Научный мир, 1999. 543 с.

13. Аскадский А.А., Попова М.Н., Кондращенко В.И. Физико-химия полимерных материалов и методы их исследования: Учебное издание/ Под общ. ред. А.А. Аскадского. М.: Издательство АСВ, 2015. 408 с.

14. Аскадский А.А., Хохлов А.Р. Введение в физикохимию полимеров. М.: Научный мир, 2009. 380 с.

15. Askadskii A.A. Computational Materials Science of Polymers. Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2003, 695 pp.