Методом диэлектрических потерь исследованы четыре серии дисперснонаполненного композита ПГЭ+Гр (полигидроксиэфир + графит) с целью выяснения влияния обработки поверхности графита и способа синтеза на свойства межфазного слоя.
Для оценки степени взаимодействия полимерной матрицы с наполнителем было использовано следующее соотношение:
, (1)
где tg dк и tg dм - тангенсы диэлектрических потерь композита и полимерной матрицы, соответственно.
Сильные взаимодействия между наполнителем и полимерной матрицей на межфазной границе стремятся снизить молекулярную подвижность в окрестности поверхности наполнителя по сравнению с объемом полимерной матрицы. Это приводит к уменьшению tg δк и, следовательно, А. Таким образом, низкая величина А указывает на высокую степень взаимодействия или адгезии между фазами полимерного композита.
Исследованы зависимости А(φн) для композитов полученных как механическим смешением, так и в процессе синтеза полимера, с необработанным и обработанным графитами. Эти зависимости наглядно демонстрируют общий характер изменения взаимодействий (уровня межфазной адгезии) на межфазной границе и позволяют сделать ряд выводов. Во-первых, в общем случае полимеризационно-наполненные композиты имеют меньшие величины параметра А и, следовательно, более высокий уровень межфазной адгезии, чем композиты, полученные механическим смешиванием. Во-вторых, обращает на себя внимание достаточно сильный эффект обработки частиц наполнителя. Из полученных зависимостей следует, что обработка наполнителя оказывает примерно такое же воздействие на параметр А, как и поликонденсационное наполнение необработанным наполнителем. В-третьих, основное изменение (а именно, увеличение) параметра А и, следовательно, ухудшение межфазной адгезии, происходит при небольших содержаниях наполнителя φн, в основном до порога механической перколяции системы.
Таким образом, представленные выше результаты продемонстрировали полезность методов диэлектрической спектроскопии для характеристики свойств межфазных границ в дисперсно-наполненных полимерных композитах. Сравнение с другими методами оценки свойств межфазных границ в композитах показало их соответствие с анализом, использующим определенный уравнением (2) параметр А.