Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Нанокомпозиты на основе простейших полиолефинов и слоистых силикатов

Диссертация: Нанокомпозиты на основе простейших полиолефинов и слоистых силикатов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработаны физико-химические основы получения нанокомпози-тов различного типа на основе слоистых силикатов и простейших полио-лефинов, промышленных полимеров с неполярными макромолекулами. Экспериментально изучена взаимосвязь структуры и свойств композиционного материала со способом его получения, химическим составом и строением используемого ПАВ в модифицированной глине, концентрацией… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОЛИМЕР СИЛИКАТНЫХ КОМПОЗИТОВ
    • 1. 1. Общая характеристика композиционных материалов

    1.2. Структура слоистых алюмосиликатов и их физические и химические свойства. * 1.3. Типы полимер-силикатных нанокомпозитов. 1.4. Методы получения полимер-силикатных нанокомпозитов. 26 > 1.5. Влияние полярности полимера на способность интеркалиро-ваться в слоистые силикаты и конформацию полимера в двумерном пространстве с ограниченной геометрией.

    1.5.1. Термодинамический анализ системы слоистый силикат-модификатор-полимер.

    1.5.2. Получение нанокомпозитов в термодинамически неравновесных условиях.

    1.6. Влияние глины на структуру граничных слоев полимера

    1.7. Влияние глины на полимеризацию.

    1.8. Влияние условий смешения на структуру наполнителя.

    1.9. Свойства полимер — силикатных нанокомпозитов.

    1.9.1. Физико-механические свойства.

    1.9.2. Прочие физические свойства.

    1.10. Постановка задачи.

    I- ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И

    МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

    2.1. Характеристики объектов исследования.

    2.2. Получение композитов.

    2.2.1. Получение композитов смешением в расплаве и объекты исследования.

    2.2.2. Получение композитов полимеризационным наполнением.

    2.2.3. Приготовление пленок-образцов для испытаний.

    2.3. Методы исследования.

    2.3.1. Рентгеноструктурный анализ.

    2.3.2. Дифференциальная сканирующая калориметрия.

    2.3.3. Механические испытания.

    2.3.4. Микроскопические исследования.

    2.3.5. Спектроскопия комбинационного рассеяния.

    ГЛАВА 3. СТРУКТУРА МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГЛИНЫ.

    ГЛАВА 4. СТРУКТУРА НАНОКОМПОЗИТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ

    I СМЕШЕНИЕМ В РАСПЛАВЕ.

    4.1. Структура и текстура наполнителя.

    4.1.1. Нанокомпозиты на основе ПЭ.

    4.1.2. Нанокомпозиты на основе ПП.

    4.2. Структура полимера, сформировавшаяся в нанокомпозитах

    4.2.1. Нанокомпозиты на основе ПЭ.

    4.2.2. Нанокомпозиты на основе ПП.

    ГЛАВА 5. СТРУКТУРА НАНОКОМПОЗИТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПОЛИМЕРИЗАЦИОННЫМ НАПОЛНЕНИЕМ.

    5.1. Структура и текстура наполнителя.

    5.1.1. Нанокомпозиты на основе ПЭ.

    5.1.2. Нанокомпозиты на основе ПП.

    5.2. Структура полимера, сформировавшаяся в нанокомпозитах (^ 5.2.1. Нанокомпозиты на основе ПЭ.

    И 5.2.2. Нанокомпозиты на основе ПП.

    ГЛАВА 6. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ.

    6.1. Нанокомпозиты, полученные смешением в расплаве.

    6.1.1. Нанокомпозиты на основе ПЭ.

    6.1.2. Нанокомпозиты на основе ПП.

    6.2. Нанокомпозиты, полученные полимеризационным наполнением.

    ВЫВОДЫ.

Нанокомпозиты на основе простейших полиолефинов и слоистых силикатов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

В настоящее время нет ни одной отрасли хозяйства, где бы не нашли применения полимерные материалы. Степень их использования является одним из важнейших показателей уровня научно-техническоко прогресса страны. Использование полимерных материалов обеспечивает возможности создания принципиально новых конструкций и разнообразных изделий, способствует снижению их веса, улучшению качества, внешнего вида и т. д. Технология получения изделий из полимеров относительно проста, высокопроизводительна и, как правило, позволяет легко формовать из них детали сложной формы.

Характерно, что доля индивидуальных полимеров среди таких материалов невелика. Для изделий, эксплуатируемых в конкретных условиях нужны материалы с определённым комплексом свойств, и решать задачу по их получению предпочтительно не созданием и освоением новых промышленных производств, а посредством использования уже имеющихся крупнотоннажных полимеров. Полимерная технология давно идёт по пути создания композиционных материалов, в которых за счёт направленного сочетания компонентов достигается требуемый комплекс свойств в конечном изделии. Такие системы создают или в результате поиска оптимальных «полимерных» комбинаций и/или смешением полимеров с наполнителями различной природы.

Введение

наполнителей позволяет дополнительно расширить диапазон свойств высокомолекулярных соединений. Как правило, подобные материалы по комплексу свойств превосходят полимеры, на основе которых были созданы, что позволяет существенно расширить область их применения. Стеклопластики, усиленные эластомеры, ударопрочные пластики и пластики, армированные неорганическими и органическими волокнами, наполненные порошкообразными наполнителями системы, термоэластопласты, полимербетоны — все это далеко не полный перечень современных композиционных материалов.

Полимерные композиты встречаются и среди природных материалов. Например, древесина, является полимерным композитом, усиленным собственными ориентированными волокнами. Часто композиционные материалы с успехом заменяют металлы, повышая надёжность изделий при одновременном снижении их стоимости и веса. Однако, несмотря на достаточно широкое использование композиционных полимерных материалов, к этой области исследований предъявляются все новые и новые требования, в ряду которых можно отметить достаточно высокие значения модуля упругости, низкую газои паропроницаемость, повышенную термическую стабильность и огнеупорность, а также в ряде случаев ионную проводимость или возможность управления процессом распространением тепла [1].

Для получения наполненных полимеров уже давно применяют различные тонкодисперсные наполнители зернистой или пластинчатой формы. Часто в качестве усиливающих элементов в полимеры вводят волокнистые материалы. Необходимым требованием к наполнителям зернистой или пластинчатой формы является малый размер частиц. Например, заметное усиление каучуков при изготовлении шин наблюдается в том случае, когда частицы наполнителя имеют удельную поверхность, превосходящую 50 м /г. В настоящее время относительно просто получают как углеродные, так и белые сажи, имеющие удельную поверхность.

О.

150−200 м /г. До недавнего времени это были самые высокодисперсные наполнители, которые получают в больших объёмах и потому используют при изготовлении массовых (крупнотоннажных) наполненных полимерных материалов.

В начале 90-х годов сотрудники исследовательского центра Тойота (Япония) впервые в качестве наполнителя для полимеров использовали слоистый силикат — Иа±монтмориллонит (Na-MMT) [2, 3]. Композит на основе нейлона-6 имел модуль упругости в 1.7 раза, а прочность в 1.4 раза выше аналогичных характеристик для чистого полимера. Такое существенное улучшение механических свойств сопровождалось уменьшением в 1.5 раза коэффициента теплового расширения, повышением температуры размягчения с 65 до 152 °C, что достигалось при содержании всего 4.7%-вес. наполнителя. Полученный материал оказался значительно легче традиционных композитов, в которых содержание неорганической компоненты обычно составляет 20−30% масс. В композите исходная структура наполнителя, начальные размеры частиц которого составляли примерно 14×80 нм2, была разрушена на отдельные силикатные пластины толщиной около 1 нм и диаметром 80 нм, а удельная поверхность достигала 600 м /г. Силикатные пластины обладают выраженной анизотропией формы, что обеспечивает значительное уменьшение коэффициента диффузии для различных газов [4]. Н. С. Ениколопов с сотрудниками предложили использовать глинистый минерал каолин в качестве наполнителя для полимеров ещё в 1975 году [5]. Размер частиц каолина достигает долей микрона, но при получения композитов, вследствие особенностей его структуры, он, как оказалось, не способен разделяться на отдельные слои [6]. Некоторое улучшение механических свойств композита на основе ПЭ, содержащего каолин, по сравнением с чистым полимером достигалось при наполнении 30−50% масс. [7J. Однако, полученные композиции не обладали текучестью, имели слишком большую плотность и их применение было достаточно ограниченным.

Поэтому введение в оборот нового дешевого наполнителя, способного разделяться на частицы сильно анизодиаметричной формы, один из размеров которых около 1 нм, вызвало огромный интерес среди разработчиков полимерных материалов. За последние 10−15 лет различными группами исследователей были получены нанокомпозиты на основе нескольких десятков полимеров и слоистых силикатов, многие из которых обладают интересными свойствами. Результаты этих исследований обобщены в обзорах [8, 9]. Количество публикаций в зарубежной периодике по получению и свойствам нанокомпозитов стремительно возрастает. Наиболее удачные разработки уже используются в промышленности для изготовления специальных покрытий, упаковочных пленок с повышенными барьерными свойствами, деталей автомобилей, электронных устройств и т. д. [10].

Наибольшее число публикаций, посвящённых созданию и свойствам материалов типа полимер — слоистый силикат, относится к системам на основе полиолефинов, мировое производство которых составляет более половины всех выпускаемых пластиков [11]. Столь бурный интерес вызван ожиданиями получения нанокомпозиционных материалов, которые сочетали бы в себе низкую себестоимость, с одной стороны, а с другой — комплекс свойств, заметно превосходящий характеристики исходных компонентов.

Необходимость в условиях жёсткой конкуренции быстрого получения материалов с высокими потребительскими свойствами привела, к сожалению, к тому, что при их создании руководствуются главным образом практическими соображениями. Поэтому сейчас в области многокомпонентных полимерных систем эмпирический поиск намного опережает как систематические экспериментальные исследования, так и развитие теории в данной области. Между тем, совершенно очевидно, что для успешного и направленного создания композиционных материалов необходимо всестороннее изучение всех структурных элементов как наполнителя (форма его частиц, их размеры, взаимное расположение в пространстве матрицы), так и полимерной матрицы (формирование упорядоченных структур разного уровня, учёт взаимодействия на границе раздела фаз, формы упаковки макромолекул в пространствах между силикатными пластинами, выявление связи между структурой полимера и свойствами композиционного материала в целом).

Именно таким систематическим исследованием и является настоящая диссертационная работа, проведенная в рамках одной из научных тематик в лаборатории физико-химических исследований ИНХС РАН им. А. В. Топчиева, и направленная на разработку и создание способов получения нанокомпозитов нового поколения, детальное исследование взаимосвязи между структурой и свойствами в этих сложных системах, в которых в качестве матриц используются полимеры с неполярными макромолекулами, простейшие полиолефины, а в качестве наполнителей — слоистые силикаты, природные и модифицированные специальным образом глины. Исследование проведено в 2001;2005 гг. в рамках приоритетной научной программы ОХНМ РАН, ФЦП «Интеграция», а также ряда проектов РФФИ и NWO (Голландия).

Целью работы является установление закономерностей формирования структуры наполнителя и полимерной матрицы в нанокомпозитах, полученных разными способами из простейших полиолефинов и слоистых силикатов на основе Na^-монтмориллонита (при варьировании в широком интервале соотношения компонентов в системе) и оценка влияния установленной структуры на физико-механических свойства конечного композиционного материала.

Для этого необходимо было решить следующие задачи:

• Разработать и апробировать в лабораторных условиях эффективные методики получения нанокомпозитов различного типа посредством: а) смешения органического и неорганического компонентов в расплавеб) «разбавления» предварительно приготовленного смешением в расплаве «концентрата» до нужного составав) наполнения в процессе полимеризации in situ на предварительно иммобилизованных на глину катализаторах.

• Определить взаимосвязь между химическим составом и строением предварительно модифицированной глины и способностью полимера проникать в ее межплоскостные пространства с ограниченной геометрией.

• Изучить формирующуюся при различных методах получения на-нокомпозитов структуру: а) наполнителя (интеркалированные и эксфолиированные нанокомпозиты, композиционные системы смешанного типа, характер распределения анизотропных частиц в полимерной матрице, их текстура и т. д.) — б) матрицы (степень кристалличности, фазовый состав, тип кристаллической упаковки, размеры кристаллитов и т. д.).

• На основе сопоставления и анализа полученных экспериментальных результатов попытаться установить взаимосвязь между физико-механическими свойствами нанокомпозитов и структурой как отдельных компонентов, так и системы в целом.

Научная новизна работы.

• Впервые экспериментально показано влияние не только химического строения, но и характера упаковки модификаторов, поверхностно-активных веществ (ПАВ), на способность макромолекул полимера проникать в межплоскостные пространства модифицированной глины.

• Разработаны два оригинальных эффективных способа получения нанокомпозитов различного типа на основе неполярных полимеров путем «разбавления» предварительно полученного смешением в расплаве композиционного «концентрата» и полимеризационное наполнение.

• Экспериментально обнаружено стремление анизотропных частиц глины к преимущественной ориентации (формированию текстуры) при расплавном течении композиционного материала под действием сдвиговых напряжений.

• Установлена зависимость физико-механических свойств нанокомпозитов, содержащих слоистые силикаты с различной степенью интеркалирования полимерными цепями, от содержания наполнителя в материале.

• Впервые проведен систематический сравнительный анализ всей совокупности полученных экспериментальных результатов в структурном аспекте, поскольку именно строение, в конечном счете, определяет свойства нанокомпозиционного материала.

Практическая значимость работы.

Разработаны физико-химические основы получения нанокомпози-тов различного типа на основе слоистых силикатов и простейших полио-лефинов, промышленных полимеров с неполярными макромолекулами. Экспериментально изучена взаимосвязь структуры и свойств композиционного материала со способом его получения, химическим составом и строением используемого ПАВ в модифицированной глине, концентрацией наполнителя в системе и надмолекулярной структурой полимерной матрицы. Результаты работы могут быть использованы для выдачи рекомендаций по созданию технологии процессов получения нанокомпози-ционных материалов различного типа на основе ПЭ или ПП и модифицированного Na-MMT. Получены демонстрационные образцы, имеющие повышенные эксплуатационные характеристики — модуль Юнга и прочность. По наиболее значительным результатам, составляющим объекты интеллектуальной собственности (know-how), в настоящее время готовятся заявки на получение патентов РФ.

Положения, выносимые на защиту.

Проведенное систематическое исследование позволило:

• Предложить, апробировать и оптимизировать в лабораторных условиях методики получения нанокомпозитов различного типа путем полимеризационного наполнения и смешения в расплаве;

• Провести идентификацию модифицированных глин по типу структуры, формирующейся при адсорбции ПАВ-модификаторов, в соответствии с современной классификацией;

• Получить нанокомпозиционные материалы различного типа и идентифицировать их структуру;

• Обнаружить, что модифицированные глины, имеющие смешаннос-лойную структуру всегда образуют при смешении в расплаве нанокомпозиты смешанного типа, в которых часть кристаллитов глины находится в эксфолиированном, а другая — в интеркалированном виде;

• Показать на примере приготовленных прессованием плёнок, что при сдвиговом течении в расплаве пластины интеркалированного слоевого силиката способны к ориентации параллельно поверхности пленки, тогда как полностью эксфолиированные силикатные пластины располагаются в объёме спрессованного образца хаотически;

• Установить взаимосвязь между структурой наполнителя и полимерной матрицы и физико-механическими свойствами нанокомпо-зиционного материала на основе низших полиолефинов и слоевых силикатов.

Объектами исследования являлись природные и модифицированные глины, материалы на основе ПЭ, ПП и Na-MMT, полученные полимери-зационным наполнением на катализаторах, предварительно иммобилизованных на глине, или смешением в расплаве полимера.

Апробация работы.

Основные результаты работы были доложены на следующих Российских и международных конгрессах, конференциях и симпозиумах:

1. Europolymer Congress-2001, the Netherlands, Eindhoven, 2001;

2. 4th International Symposium «Molecular order and mobility in polymer systems», St.-Petersburg, 2002;

3. Международный оптический конгресс «Оптика-XXI век», Санкт-Петербург, 2002;

4. Всероссийская конференция с международным участием «Современные проблемы химии высокомолекулярных соединений: высокоэффективные и экологически безопасные процессы синтеза природных и синтетических полимеров и материалов на их основе», Улан-Удэ, 2002;

5. VII Всероссийское совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники», МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 2003;

6. 10th АРАМ Topical Seminar and 3rd Conference «Materials of Siberia» «Nanoscience and Technology», Novosibirsk, 2003;

7. XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Казань, 2003;

8. Rolduc Polymer Meeting-2003, the Netherlands, Kerkrade, 2003;

9. 12th International Laser Physics Workshop, Hamburg, Germany, 2003;

10. Ill Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры-2004», Москва;

11. V Международная научно-техническая конференция «Чкаловские чтения» Егорьевск, 2004;

12. XXII Симпозиум по реологии, Валдай, 2004;

13. Rolduc Polymer Meeting-2004, the Netherlands, Kerkrade, 2004.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах и около 20 тезисов докладов на научных конференциях.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, краткого заключения, выводов, списка цитируемой литературы и содержит 44 рисунка, 24 таблицы. Список цитируемой литературы включает 136 наименований. Общий объём диссертации составляет 151 стр.

Выводы.

В результате проведенного научного поиска эффективных способов получения нанокомпозиционных материалов на основе полимеров с неполярными молекулами (простейшие полиолефины) и слоистых силикатов (природные и модифицированные глины) и систематического исследования структуры и физико-механических свойств полученных в рамках настоящей работы нанокомпозитов различного типа, впервые'.

1. Предложены и успешно апробированы в лабораторных условиях два способа получения нанокомпозиционных материалов, а именно:

— «разбавление» предварительно приготовленного смешением в расплаве композита с высоким содержанием наполнителя (более 40% масс.) до относительно низких концентраций;

— наполнение в процессе полимеризации in situ на предварительно иммобилизованных в межплоскостные пространства глины катализаторов.

2. Проведена идентификация модифицированных глин по типу структуры, формирующейся при адсорбции ПАВ-модификаторов, в соответствии с современной классификацией. Показано, что глины, модифицированные четвертичными аминами с двумя длинными алифатическими цепями, обладают смешаннослойной структурой, состоящей из пакетов с различными межплоскостными расстояниями. В межслоевых пространствах таких систем формируются упорядоченные адсорбционные слои модификатора, способные в значительной мере раздвигать пластины глины, тогда как другие исследованные в данной работе ПАВ обладают жидкоподобной структурой и являются практически неэффективными.

3. Успешно получены нанокомпозиционные материалы различного типа и идентифицирована их структура. Установлено, что системы, приготовленные смешением в расплаве, при относительно небольших степенях наполнения являются интеркалированными, а полученные полимеризацией in situ, — эксфолиироваными нанокомпозитами. При высоких концентрациях наполнителя — и в первом, и во втором случаях формируются нанокомпозиты смешанного типа, которые могут быть также приготовлены путем «разбавления» предварительно высоконаполненных материалов практически до любой требуемой степени наполнения.

4. Показано, что модифицированные глины, имеющие смешаннос-лойную структуру при смешении в расплаве всегда образуют нанокомпозиты смешанного типа, в которых часть кристаллитов глины находится в эксфолиированном, а другая — в интеркалированном виде. На примере приготовленных прессованием плёнок установлено, что при сдвиговом течении в расплаве пластины интеркалированного слоевого силиката способны к ориентации параллельно поверхности пленки, тогда как полностью эксфолиированные силикатные пластины располагаются в объёме спрессованного образца хаотически.

5. Обнаружено, что в нанокомпозитах, полученных смешением в расплаве, глина не влияет на кристаллизацию и конформационный состав ПЭ. Однако в системах, сформированных полимеризационным наполнением, наблюдается увеличение степени кристалличности полимерной матрицы, причем ее аморфная компонента становится «обогащенной» транс-конформерами. В нанокомпозитах на основе ПП слоистые силикаты являются нуклеаторами кристаллизации. В некоторых случаях наблюдается эпитаксиальная кристаллизация полимера на поверхности частиц слоевого силиката, как на гетерогенных зародышах, приводящая к формированию кристаллических структур различного типа (моноклинная и гексагональная модификации).

6. Установлено, что, интеркалированные полимерными цепями кристаллиты глины, являясь как бы физическими узлами сшивки, повышают модуль и прочность полиолефиновой матрицы в большей степени, чем эксфолиированные. Таким образом, вопреки установившемуся в настоящее время мнению о том, что для достижения максимально возможных механических характеристик необходимо стремиться к достижению предельной стадии — эксфолиации, оказывается в принципе неверным. По крайней мере для случая таких неполярных полимеров, как простейшие полиолефины.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Calvert P. Potential applications of nanotubes. in: T.W. Ebbesen (Ed.), Carbon Nanotubes. CRC Press. Boca Raton. FL. 1997, p. 277−292.
  2. Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Kurauchi Т., Kamigaito О. Synthesis of nylon 6-clay hybrid by montmorillonite intercalated with c-caprolactam. J. Polym. Sci., Part A, 1993, v. 31, p .983−986.
  3. Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Kurauchi Т., Kamigaito O. One-pot synthesis of nylon 6-clay hybrid. J. Polym. Sci., Part A, 1993, v. 31, p. 1755−1758.
  4. K. Yano, A. Usuki, A. Okada, T. Kurauchi, O. Kamigaito, Synthesis and properties of polyimide-clay hybrid, J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 31 1993, p. 2493−2498
  5. Л. А., Ениколопов H. С., Дьячковский Ф. А., Новокшонова Л. А., Кудинова О. И., Маклакова Т. А., Гаврилов Ю. А., Акопян Л. А., Брикенштейн Х-М. А., Авт. Свид. СССР 763 379 (1976) — Бюл. изобр., 1980, № 34, с. 129.
  6. Alexandre М., Dubois Ph. Polymer layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials. Mater. Sci. and Eng., 2000, v. 28, p. 1−63.
  7. Ray S. S., Okamoto M. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Prog. Polym. Sci., 2003, v. 28, p. 1539−1641.
  8. D’Aquino R. L. A little clay goes a long way. Chem. Eng., 1999, v. 106, № 7, p. 38.
  9. G. Б. Мировая нефтехимическая промышленность. M.: Наука, 2003.
  10. JI. Е. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. / Пер. с англ. канд. техн. наук П. Г. Бабаевского. М.: «Химия», 1978. -312 с.
  11. Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров: М.: «Химия», 1977. 304 с.
  12. К.Е., Chen X. «Inorganic nanostructured materials». Nanostruc-tured materials, 1996, v. 5, p. 3256.
  13. Материаловедение: Учебник для вузов. / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Р. Г. Мухин и др. Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. 3-е изд., переработ, и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 648 е., Ил.
  14. Mark J.E. Ceramic reinforced polymers and polymer-modified ceramics. Polym. Eng. Sci. 1996. — № 36. — P. 2905−2920.
  15. Reynaud E., Gauthier C., Perez J. Nanophases in polymers. Rev. Metall. Cah. Inf. Tech. 1999. — № 96. P. 169−176
  16. Werne Т., Patten Т.Е. Preparation of structurally well defined polymer-nanoparticle hybrids with controlled/living radical polymerization. J. Am. Chem. Soc. 1999. -№ 121. — P. 7409−7410.
  17. HerronN., Thorn D.L. Nanoparticles. Uses and relationships to molecular clusters. Adv. Mater. 1998.-№ 10. — P. 1173−1184,
  18. Calvert P. Potential applications of nanotubes. in: T.W. Ebbesen (Ed.), Carbon Nanotubes. CRC Press. Boca Raton. FL. 1997. — P. 277−292.
  19. Favier V., Canova G.R., Shrivastava S.C., Cavaille J.Y. Mechanical percolation in cellulose whiskers nanocomposites. Polym. Eng. Sci. 1997. — № 37. -P. 1732−1739.
  20. Chazeau L., Cavaille J.Y., Canova G., Dendievel R., Boutherin B. Viscoe-lastic properties of plasticized PVC reinforced with cellulose whiskers. // J. Appl. Polym. Sci. 1999. -№ 71. — P. 1797−1808,
  21. Theng B.K.G. The Chemistry of Clay-Organic Reactions. New York: Wiley, 1974.
  22. Ogawa M., Kuroda K. Preparation of inorganic-organic nanocomposites through intercalation of organoammonium ions into layered silicates. // Bull. Chem. Soc. Jpn.- 1997. -№ 70, p. 2593−2618.
  23. Kiyszewski M. Nanointercalates novel class of materials with promising properties. // Synthetic Metals. — 2000, № 109. p. 47−54.
  24. Г. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. М., «Мир», 1965, 600 с.
  25. В. К. G. Formation and properties of clay-mineral complexes. Amsterdam, Elsevier, 1979, 112.
  26. Maegdefrau E., Hofmann U. Die Kristallstruktur des Montmorillonits. // Z. Krist. 1937, № 98, p. 299−323.
  27. Marshal С. E. Layer Lattices and base-exchange clays. // Z. Krist, 1935, № 91, p. 433−449.
  28. Рентгенография основных типов породообразующих минералов. Под ред. В. А. Франк-Каменецкого. JL: «Недра», 1983.
  29. Д.А., Курс коллоидной химии. JI: «Химия», 1974, 350 с.
  30. А.И., Вдовенко Н. В., Калашникова Л. Е., Ионообменное взаимодействие четвертичных алкиламмониевых катионов с Na- b Са-формами монтмориллонита Укр. хим. журн., 1975, т. 41, № 7, с. 696 -699.
  31. В. Н., Маркова С. А., Овчаренко Ф. Д., Адсорбция катионных поверхностно-активных веществ на монтмориллоните из водных растворов. Укр. хим. журн., 1981, т. 47, № 10, с. 1058 1064.
  32. Л.П., Ермоленко Н. Ф., Сорбция органических катионов на замещённых формах глин. Коллоид, журн., 1962, т. 21, № 3, с. 340 -343.
  33. Yang J.-H., Han Y.-S., Choy J.-H., Tateyama H., J. of Mater. Chem., 2001, V. ll, p. 1305-
  34. R. A., Teukolsky R. К., Giannelis Е. P., Interlayer structure and molecular environment of alkylammonium layered silicates, Chem. Mater, 1994, V. 6, p. 1017- 1026.
  35. Vaia R.A., Jandt K.D., Kramer E.J., Giannelis E.P., Kinetics of polymer melt intercalation, Macromolecules 28, 1995, p. 8080−8085.
  36. М., М. Ferrone, S. Pricl, Computer simulation of nylon-6/organoclay nanocomposites: prediction of the binding energy. Fluid Phase Equilibria, 2003, v. 212, p. 315−329.
  37. V. Kuppa, Т. M. D. Foley, E. Manias, Segmental dynamics of polymers in nanoscopicc confinements, as probel by simulations of polymer/layered-silicate nanocomposites. Eur. Phys. J. E 12, 2003, p. 159−165.
  38. W. Xiao, M. Zhan, Z. Li, Organically modifying and modeling analysis of montmorillonites. Materials and Design 24, 2003, p. 455−462.
  39. А. Д., Розенберг А. С., Уфлянд И. Е. Наночастицы металлов в полимерах. Москва, «Химия», 2000, 672 е., М. «Химия», 671 с.
  40. Vaia R.A., Giannelis Е.Р. Lattice model of polymer melt intercalation in organically-modified layered silicates. Macromolecules 1997, v.30, p.7990- 8000.
  41. Vaia R.A., Giannelis E.P. Polymer melt intercalation in organically-modified layered silicates: model predictions and experiment. Macromolecules 1997, v. 30, p. 8000 8009.
  42. Balazs A.C., Singh Ch., Zhulina E. Modeling the interactions between polymers and clay surfaces through self- consistent field theory. Macromolecules 1998, v. 31, p. 8370 8382.
  43. Balazs A.C., Singh Ch., Zhulina E., Lyatskaya Yu. Phase behavior of polymer-clay nanocomposites. Accounts of chemical research, 1999, v. 32, p. 651 -663.
  44. Ginzburg V.V., Singh Ch., Balazs A.C. Theoretical phase diagrams of polymer-clay composites: the role of grafted organic modifiers. Macromole-cules 2000, v. 33, p. 1089 1101.
  45. Jeon H.G., Jung H.-T., Lee S.W., Hudson S.D., Morphology of polymer silicate nanocomposites. High density polyethylene and a nitrile, Polym. Bull, v. 41, 1998, p. 107−113.
  46. Ogata N., Jimenez G., Kawai H., Ogihara Т., Structure and thermal/mechanical properties of poly (L-lactide)-clay blend, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. v. 35, 1997, p, 389−396.
  47. Jimenez G, Ogata N., Kawai H., Ogihara Т., Structure and the-mal/mechanical properties of poly (e-caprolactone) — clay blend, J. Appl. Polym. Sci. v. 64, 1997, p. 2211−2220.
  48. R. Vaia R. A., Giannelis E. P., Polymer melt intercalation in organically -modified layered silicates: model predictions and experiment. Macromolecules v.30, 1997, p. 8000−8009.
  49. HasegawaN., Kawasumi M, Kato M., Usuki A., Okada A., Preparation and mechanical properties of polypropylene-clay hybrids using a maleic anhydride-modified polypropylene oligomer, J. Appl. Polym. Sci. v. 67, 1998, p. 87−92.
  50. Manias E., Touny A., Wu L., Strawhecker K., Lu В., and Chung Т. C., Polypropylene/Montmorillonite Nanocomposites. Review f the Synthetic Routes and Materials Properties, Chem. Mater., v. 13, 2001, p. 3516−3523.
  51. Mehta Sameer, Mirabel la Francis M., Rufener Karl, Bafna Ayush
  52. Thermoplastic Olefin/Clay Nanocomposites: Morphologyand Mechanical Properties, J. Appl. Polymer Science, v. 92, 2004, p. 928−936.
  53. Kaempfer D., Thomann R., Mulhaupt R., Melt compaounding of polypropylene nanocomposities containing organophilic layered silicates and in situ formed core/shellnanoparticles, Polymer, v. 43,2002, p. 2909−2916.
  54. А. В., Harrisb J. D., Effects of organoclay Soxhlet extraction on mechanical properties, flammability properties and organoclay dispersionof polypropylene nanocomposites, Polymer, v. 44, 2003, p. 2313−2320.
  55. Hasegawa Naoki, Usuki Arimitsu, Silicate Layer Exfoliation in Polyole-fin/Clay Nanocomposites Based on Maleic Anhydride Modified Polyolefins and Organophilic Clay, J. Applied Polymer Science, Vol. 93, 2004, p. 464 470.
  56. Xu W., Liang G., Zhai H., Tang S., Hang G., Pan W-P., Preparation and crystallization behaviour of PP/PP-g-MAH/Org-MMT nanocomposite, European Polymer Journal, v.39, 2003, p. 1467−1474.
  57. Danumah C., Bousmina M., Kaliaguine S., Novel Polymer Nanocomposites from Templated Mesostructured Inorganic Materials, Macromolecules, v. 36, 2003, p. 8208−8209.
  58. Wang Z. M., Nakajima H., Manias E., Chung Т. C., Exfoliated PP/Clay Nanocomposites Using Ammonium-Terminated PP as the Organic Modification for Montmorillonite. Macromolecules, v. 36, 2003, p.8919−8922.
  59. Greenland D.J., Adsorption of polyvinylalcohols by montmorillonite, J. Colloid Sci., v. 18, 1963, p. 647−664.
  60. Ogata N., Kawakage S., Ogihara Т., Poly (vinyl alcohol)-clay blend prepared using water as solvent, J. Appl. Polym. Sci., v. 66, 1997, p. 573−581.
  61. Parfitt R.L., Greenland D.J., Adsorption of poly (ethylene glycols) on montmorillonites, Clay Mineral, v.8. 1970. p. 305−323.
  62. Zhao X., Urano K., Ogasawara S., Adsorption of polyethylene glycol from aqueous solutions on montmorillonite clays, Colloid Polym. Sci., v. 67, 1989, p. 899−906.
  63. Ruiz-Hitzky E., Aranda P., Casal В., Galvan J.C., Nanocomposite materials with controlled ion mobility, Adv.Mater., v. 7, 1995, p. 601 620.
  64. Billingham J., Breen C., Yarwood J., Adsorption of polyamine, polyacrylic acid and polyethylene glycol on montmorillonite: an in situ study using ATR-FTIR, Vibr. Spectrosc., v. 14, 1997, p. 19−34.
  65. Levy R., Francis C.W., Interlayer adsorption of polyvinylpyrrolidone on montmorillonite, J. Colloid Interface Sci., v. 50, 1975, p. 442−450.
  66. J. Wu, M.M. Lerner, Structural, thermal, and electrical characterization of layered nanocomposites derived from sodium-montmorillonite and polyethers, Chem. Mater., v. 5, 1993, p. 835−838.
  67. Lee D.C., Jang L.W., Preparation and characterization of PMMA-clay hybrid composite by emulsion polymerization, J. Appl. Polym. Sci., v. 61, 1996, p. 1117−1122.
  68. Noh M.W., Lee D.C., Synthesis and characterization of PS-clay nanocomposite by emulsion polymerization, Polym. Bull., v. 42, 1999, p, 619−626.
  69. Lan Т., Kaviratna P.D., Pinnavaia Т.J., On the nature of polyimide-clay hybrid composites, Chem. Mater., v. 6, 1994, p. 573−575.
  70. Fukushima Y., Okada A., Kawasumi M., Kurauchi Т., Kamigaito O., Swelling behavior of montmorillonite by poly-6-amide, Clay Mineral, v. 23, 1988, p, 27−34.
  71. Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Kurauchi Т., Kamigaito O., Synthesis of nylon-6-clay hybrid, J. Mater. Res., v. 8, 1993, p. 1179−1183.
  72. Messersmith P.B., Giannelis E.P., Synthesis and barrier properties of poly (e-caprolactone)-layered silicate nanocomposites, J. Polym. Sci.: Part A Polym. Chem., v. 33, 1995, p. 1047−1057.
  73. Zilg C., MuElhaupt R., Finter J., Morphology and toughness/stiffness balance of nanocomposites based upon anhydride-cured epoxy resins and layered silicates, Macromol. Chem. Phys., v. 200, 1999, p. 661−670.
  74. Tudor J., Willington L., O’Hare D., Royan В., Chem. Commun., 1996. p. 2031−2032.
  75. Heinemann J., Reichert P., Thomann R., Miilhaupt R., Macromol. Rapid Commun., v. 20, 1999, p. 423−430.
  76. Alexandre M., Dubois P., Sun Т., M J. Jerome Garces, R., Polyethylene -layered silicate nanocomposites prepared by the polymerization filling te-chiq: synthesis and mechanical properties, Polymer, v. 43, 2002, p. 2123−2132.
  77. Shin S.-Y. A., Simona L. C., Soaresa J. B.P., Scholzb G., Polyethylene-clay hybrid nanocomposites: in situ polymerization using bifunctional organic modifiers, Polymer, v. 44, 2003, p. 5317−5321.
  78. LIU C., TANG Т., WANG D., HUANG В., In situ ethylene homopoly-merization and copolymerization catalyzed by zirconocene catalysts entrapped inside functionalized montmorillonite, J Polym Sci., Part A., Polym Chem. v. 41,2003, p. 2187−2196.
  79. Yang F., Zhang X., Zhao H., Chen В., Huang В., Feng Z., Preparation and properties of polyethene/montmorillonite nanocomposites by in situ polymerization, J Appl. Polym. Sciece, v. 89, 2003, p. 3680−3684.
  80. Harris D.J., Bonagamba T.J., Schmidt-Rohr K., Conformation of poly (ethylene oxide) intercalated in clay and MoS2 studied by two-dimensional double-quantum NMR, Macromolecules, v. 32, 1999, p. 67 186 724.
  81. Vaia R.A., Vasudevan S., Krawiec W., Scanlon L.G., Giannelis E.P., Newpolymer electrolyte nanocomposites: melt intercalation of poly (ethylene oxide) in mica-type silicates, Adv. Mater., v. 7, 1995, p. 154−156.
  82. Dennis H. R., Hunter D. L., Chang D., Kim S., White J. L., Cho J. W., Paul D. R., Effect of melt processing conditions on the exfoliation in organo-clay based nanocomposites, Polymer., v. 42, 2001, p. 9513−9522.
  83. А. В., Harris J. D., Exfoliated polystyrene-clay nanocomposites synthesized by solvent blending with sonication. Polymer, v.45, 2004, p. 8695−8703
  84. S. D. «Polyolefin nanocomposites.» United States patent 5,910,523 1999.
  85. Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Karauchi Т., Kamigaito O. Mechanical properties of nylon-6/clay hybrid., J. Mater. Res. 1993, № 6, p. 1185−1189.
  86. Liu L.M., Qi Z.N., Zhu X.G. Studies on nylon-6 clay nanocomposites by melt-intercalation process. J. Appl. Polym. Sci., 1999, № 71, p. 1133−1138.
  87. Lagaly G., Smectic clays as ionic macromolecules, in: A.D. Wilson, H.J. Prosser (Eds.), Development in Ionic Polymers, Elsevier, London, 1986, pp. 77−140.
  88. Г. П. Механика хрупкого разрушения. М. «Наука», 1974.
  89. Yang Y., Zhu Z.-K., Yin J., Wang X.-Y., Qi Z.-E. Preparation and properties of hybrids of organo-soluble polyimide and montmorillonite with various chemical surface modifications methods. Polymer, 1999, № 40, p. 4407−4414-
  90. Bazhenov S.L. Stable crack growth in ductile polymers. J. Mater. Sci., 1997. v. 32, p. 797−802.
  91. Yano К., Usuki A., Okada A., Synthesis and properties of polyimide-clay hybrid films, J. Polym. Sci., A: Polym. Chem., v. 35, 1997, p, 2289−2294.
  92. Scherer C., PA Film grade with improved barrier properties for flexible food packaging applications, in: Proceedings of the New plastics'99, London, 2−4 February 1999, p. 56.
  93. Tortora M., Gorrasia G., Vittoriaa V., Gallib G., Ritrovatib S., Chiellinib E., Structural characterization and transport properties of organically modified montmorillonite/polyurethane nanocomposites, Polymer, v. 43,2002, p. 6147−6157.
  94. Okada A., Usuki A. The chemistry of polymer-clay hybrids. Mater. Sci. Eng., 1995, № 3, p. 109−115.
  95. Lee D.C., Jang L.W. Characterization of epoxy-clay hybrid composite prepared by emulsion polymerization. J. Appl. Polym. Sci., 1998, № 68, p. 1997−2005.
  96. Laus M., Francesangeli O., Sandrolini F. New hybrid nanocomposites based on an organophilic clay and poly (styrene-b-butadiene) copolymers. // J. Mater. Res., 1997, № 12, p. 3134−3139.
  97. Blumstein A. Polymerization of adsorbed monolayers: II. Thermal degradation of the inserted polymers. J. Polym. Sci., 1965,. № 3, p. 2665−2673.
  98. Burnside S.D., Giannelis E.P. Synthesis and properties of new poly (dimethylsiloxane) nanocomposites. Chem. Mater., 1995, № 7, p. 15 971 600.
  99. Wang S.J., Long C.F., Wang X.Y., Li Q., Qi Z.N. Synthesis and properties of silicone rubber organomontmorillonite hybrid nanocomposites. J. Appl. Polym. Sci., 1998, № 69, p. 1557−1561.
  100. Lee J., Takekoshi Т., Giannelis E. Fire retardant polyetherimide nanocomposites. Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1997, № 457, p. 513−518.
  101. Morgan A.B., Gilman J.W., Nyden M., Jackson C.L. New approaches to the development of fire-safe materials. Nistir 6465, United States Department of Commerce, Technology Administration, National Institute of Standards and Thechnology.
  102. Gilman J.W. Flammability and thermal stability studies of polymer layered-silicate (clay) nanocomposites. Appl. Clay Sci., 1999, № 15, p. 31−49.
  103. Dietsche F., Mulhaupt R. Thermal properties and flammability of acrylic nanocomposites based upon organophilic layered silicates. Polym. Bull., 1999, № 43, p. 395−402.
  104. Gilman J.W., Kashiwagi Т., Brown J.E.T., Lomakin S. Flammability studies of polymer layered silicate nanocomposites. SAMPE J., 1998, № 43, p. 1053−1066.
  105. Bazhenov S., Li J. X., Hiltner A., Baer E. Ductility of filled polymers// J. Appl. Polym. Sci., 1994, V.52, P.243−254.
  106. Wang Q., Zhou Z., Song L., Xu H., Wang L. Nanoscopic Confinement Effects on Ethylene Polymerization by Intercalated Silicate with Metallocene Catalysts /J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2004. V. 42. P. 38−47.
  107. К. Д. Органическая химия. Т. 1. М.: «Ил». 1963. с. 541
  108. В. А., Гусева М. А., Бахов Ф. Н., Каргина О. В., Мерекалова Н. Д., Королев Ю. М., Шклярук Б. Ф., Антипов Е. М. Третья всероссийская каргинская конференция «Полимеры 2004», 27 января — 1 февраля, тезисы докладов М., МГУ, Т. 2. с. 66.
  109. Hotta S., Paul D. R. Polymer, 2004, препринт
  110. Gao Z., Xie W., Hwu J. M., Wells L. and Pan W.-P. The characterization of organic modified montmorillonite and its filled PMMA nanocomposite. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2001, v. 64, p. 467−475.
  111. А. А. Канд. дисс. «Особенности структуры и механических свойств нанокомпозитов на основе полипропилена и Na±монтмориллонита». М.: МПГУ, 2005, 125 с.
  112. Galgali G., Agarwal S., Lele A. In situ rheo-Xray investigation of flow-induced orientation in layered polypropylene nanocomposites. Polymer, V.45, 2004, p.6059−6069.
  113. Stocker W., Schumacher M., GraffS., Thierry A., Wittmann J.C., Lotz B. Macromolecules., v. 31, 1998, p. 807−814.
  114. Meille S.V., Ferro D. R., Brueckner S., Lovinger A.J., Padden F.J. Macromolecules, v. 27, 1994, p. 2615−2622.
  115. Al-Raheil I. A., Qudah A. M., Al-Share, J. Appl. Polym. Sci., v. 67, 1998. p. 1267−1273.
  116. Varga J., Toth F. S. Makromol. Chem. v. 188, 1991, p. 3022−3035.
  117. Wunderlich В., Moller М., Grebowicz J., Baur H., Adv. Polym. Sci. v. 87, 1988, p. 1−8.
  118. Chu F., Yamaoka Т., Kimura Y. Polymer., v. 36, 1995, № 13, p. 25 232 533.
  119. Chu F., Yamaoka Т., Ide H., Kimura Y. Polymer., v. 35, 1994, № 16, p. 3442−3449.
  120. Bower D.I., Lewis E.L.V., Ward I.M., Polymery. 36, 1995,№ 18, p. 3473−3481.
  121. Nikolaeva G. Yu., Semenova L.E., Prokhorov K.A. Quantitative characterization of macromolecules orientation in polymers by Micro Raman spectroscopy.//Laser Physics. V. 7. 1997. № 2. P. 403−415.
  122. Gordeev S.A. Nikolaeva G. Yu., Prokhorov K.A. The Raman study of the structure of oriented polyethylenes // Laser Physics. 1997. V. 6. No. 1. P. 121 131.
  123. Г., Товмасян Ю. М., Тополкараев В. А., Дубникова И. Л., Шмидт В. Деформационная структура типа трещин серебра в дисперсно наполненном полиэтилене. Механика композиционных материалов, 1988, № 2, с. 221−226.
  124. Дубникова И. JL, Ошмян В. Г. Влияние размера включений на межфазное расслоение и предел текучести наполненных пластичных полимеров. Высокомолек. соед., А, 1998, т.40, № 9, с. 1481−1492.
  125. Fornes Т. D., Paul D. R. Modeling properties of nylon 6/clay nanocomposites using composite theories. Polymer, v.44, 2003, p. 4993−5013.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!