Сверхтермостойкие полимерные нанокомпозиты на основе гетероциклических сеток: структура и свойства
Берштейн В.А.1, Файнлейб А.М.2, Якушев П.Н.1, Кириленко Д.А.1, Мельничук О.Г.2,3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт химии высокомолекулярных соединений НАНУ, Киев, Украина
3Национальный университет "Киево-Могилянская академия", Киев, Украина
Email: vbersht.polmater@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 19 марта 2019 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2019 г.
Исследованы нанокомпозиты на основе гетероциклической полимерной сетки, полученной из бисфталонитрила, и различного содержания (от 0.03 до 5 wt.%) модифицированных силикатных нанослоев монтмориллонита (MMT). Наноструктура, термические, релаксационные и упругие свойства композитов охарактеризованы методами просвечивающей электронной микроскопии (TEM), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDXS), динамического механического анализа (DMA) и термогравиметрического анализа (TGA). DMA- и TGA-измерения выполнялись в средах воздуха и азота в диапазоне температур от 20o до 600-900oС. В зависимости от содержания MMT, наблюдалась различная степень его эксфолиации в матрице с образованием единичных нанослоев, тонких и "толстых" пачек нанослоев MMT. Показаны cильные эффекты торможения динамики матрицы наночастицами ("constraining dynamics") и резко выраженной динамической гетерогенности в переходе стеклования. Обнаружены возможности полного подавления последнего и сохранения неизменными упругих характеристик композитов при температурах от 20 до 600oC. Исследованные нанокомпозиты проявляют уникально высокие для полимеров термические свойства. Достигаются температура стеклования 570oC и удовлетворительная термостабильность, с сохранением целостности материала до ~500oC в среде воздуха и до ~ 900oC в среде азота. Ключевые слова: полимерные нанокомпозиты, термостабильные материалы, гетероциклические сетки, монтмориллонит, наноструктура.
- Chemistry and Technology of Cyanate Ester Resins / Ed. I. Hamerton. Chapman and Hall, Glasgow (1994). 362 с
- Thermostable Polycyanurates: Synthesis, Modification, Structure and Properties / Ed. A.M. Fainleib. Nova Science Publishers, N.Y. (2010). 362 с
- M. Derradji, J. Wang, W.B. Liu. Phthalonitrile resins and composites. Properties and applications. Elsevier, N.Y. (2018). 404 с
- T.M. Keller, A. Va. Phthalonitrile resin from diphthalonitrile monomer and amine. 4,408,035, US Patent (1983)
- T.M. Keller, T. Price. J. Macromol. Sci. A 18, 931 (1982)
- T.M. Keller. J. Polymer Sci. A 26, 3199 (1988)
- Y. Lei, G. Hu, R. Zhao, H. Guo, X. Zhao. J. Phys. Chem. Solids 73, 1335 (2012)
- M. Derradji, N. Ramdani, T. Zhang, J. Wang, Z. Lin, M. Yang, X. Xu, W. Liu. Mater. Lett. 149, 81 (2015)
- M. Derradji, J. Wang, W.B. Liu. Mater. Lett. 182, 380 (2016)
- M. Derradji, N. Ramdani, L.-D. Gong, A. Henniche, W.B. Liu. Polymers Adv. Technol. 27, 882 (2016)
- X. Li, B. Yu, D. Zhang, J. Lei, Z. Nan. Polymers 9, 334, 1 (2017)
- V.A. Bershtein, A.M. Fainleib, P.N. Yakushev, D.A. Kirilenko, K.G. Gusakova, D.I. Markina, O.G. Melnychuk, V.A. Ryzhov. Polymer 165, 39 (2019)
- D.A. Kirilenko, A.T. Dideykin, A.E. Aleksenskiy, A.A. Sitnikova, S.G. Konnikov, A.Ya. Vul'. Micron 68, 23 (2015)
- E.P. Gannelis, R. Krishnamourt, E. Manias. Adv. Polymer Sci. 138, 108 (1999)
- V.A. Bershtein, P.N. Yakushev. Adv. Polymer Sci. 230, 73 (2010)
- V.A. Bershtein, A.M. Fainleib, L.M. Egorova, K.G, Gusakova, O.P. Grigoyeva, D.A. Kirilenko, S.G. Konnikov, V.A. Ryzhov, P.N. Yakushev, N. Lavrenyuk. Nanoscale Res. Lett. 10, 165, 1 (2015)
- V.A. Bershtein, A.M. Fainleib, D.A. Kirilenko, P.N. Yakushev, K.G. Gusakova, N. Lavrenyuk, V.A. Ryzhov. Polymer 103, 36 (2016)
- V.A. Bershtein, A.M. Fainleib, K.G. Gusakova, D.A. Kirilenko, P.N. Yakushev, L.M. Egorova, N. Lavrenyuk, V.A. Ryzhov. Eur. Polymer J. 85, 375 (2016)
- A. Leszczynska, J. Njuguna, K. Pielichowski , J.R. Banerjee. Thermochim. Acta 454, 1 (2007)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.