Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

Процесс получения высоконаполненных полимерных композиций связан с совмещением твердой гидрофильной высокоэнергетической дисперсной фазы (минеральной, органической или металлической) с полимерным связующим, представляющим собой гидрофобную низкоэнергетическую систему. Для эфективного совмещения частиц наполнителя с полимерной средой используют адсорбционное модифицирование наполнителя с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ). Образуя вследствие адсорбции на поверхности частиц твердой фазы прочно закрепленные слои ориентированных молекул, ПАВ позволяют сблизить природу наполнителя с полимерной средой, улучшить смачивание частиц наполнителя и распределение их в полимере, что способствует развитию коагуляционного структурообразования в системе и повышению физико-механических свойств реальных наполненных материалов.

В настоящей работе исследована возможность применения ПАВ различной структуры для адсорбционной модификации наполнителя карбонильного железа марки Р-10, с целью получения высоконаполненных магнитоэлектрических материалов с улучшенными физико-механическими свойствами. В качестве связующего использовали кремнийорганический полимер «Лестосил», сшивающим агентом служил метилсилазан.

В качестве ПАВ были исследованы промышленные неионогенные вещества: ПЭГ-35 - полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1500; ундеканол С11Н23ОН; ДС-4 -моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов СnH2n+1О(С2Н4О)mН, где n=7...9, m=4; триэтаноламин N(CH2CH20H)3 и катамин АБ - алкилдиметилбензиламмоний хлорид (СnH2n+1N+(СН3)2СН2С6Н5)СI-, где п=10...18, представитель класса катионных ПАВ. Предварительно были проведены исследования по адсорбции ПАВ на наполнителе спектрофотометрическим методом на приборе «SpekoI-210». Адсорбцию определяли по изменению концентрации ПАВ в растворе.

Исследовали влияние способа обработки наполнителя, концентрации и строения ПАВ на физико-механические свойства композиционных материалов. Для всех образцов были исследованы физико-механические свойства и изучена микроструктура полученных материалов.

Как следует из проведенных исследований, применение указанных ПАВ для целей адсорбционного модифицирования карбонильного железа во всех случаях в большей или меньшей степени улучшает физико-механические характеристики композита, повышает плотность и позволяет ввести до 50 объемных частей наполнителя в связующее. В зависимости от структуры неионогенные ПАВ можно расположить в следующий ряд по способности улучшать свойства и структуру композитов: ундеканол>ПЭГ-35>ДС-4. В такой же последовательности возрастает и гидрофобность радикалов неионогенных ПАВ.

Таким образом, проведенные исследования показали перспективность применения ПАВ для адсорбционного модифицирования металлических наполнителей с целью улучшения их адгезионных свойств к полимерной системе, снижения склонности наполнителя к агрегированию, повышению дисперсности наполнителя в полимерной фазе. Показано, что адсорбционное модифицирование наполнителя с помощью ПАВ при оптимальной их концентрации и правильном способе обработки улучшает структурные и физико-механические свойства композитов.