Влияние межфазных взаимодействий на формирование наногетерогенной структуры в полимер-полимерных смесях

• Main Authors: Малышева, Т.Л., Толстов, А.Л., Гресь, Е.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2017
• Series: Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/133497

Изучено влияние концентрации жёстких сегментов в полиуретанмочевинах (ПУМ) на межмолекулярные взаимодействия с неорганической солью LiCl и поливинилхлоридом (ПВХ), морфологию и механические свойства композитов. Эластомеры с концентрацией жёстких сегментов 12,5% (ПУМ-1), 34% (ПУМ-2) и 48% (ПУМ-3) синтезировали на основе полиоксипропиленгликоля, смеси 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата (65/35) и удлинителя цепи 4,4'-диаминодифенилметана двухстадийным методом в растворе диметилформамида (ДМФА). Композиты ПУМ/LiCl и ПУМ/ПВХ с содержанием 5% LiCl или 10–90% ПВХ получали из растворов в ДМФА. Внутри- и межмолекулярные водородные связи (ВС) в эластомерах и композитах исследовали методом ИКФ-спектроскопии. Установлено, что увеличение концентрации протонодонорных NHb-групп в макроцепи эластомера приводит к усилению энергии межмолекулярных ВС с анионом хлора неорганической соли и полимера, причём интегральная интенсивность полосы валентных колебаний NHb-групп в системах ПУМ/LiCl выше, чем в смесях ПУМ/ПВХ. Энергия межфазных взаимодействий в композитах снижается в ряду эластомеров: ПУМ-3 > ПУМ-2 > ПУМ-1. Наличие сильных межфазных взаимодействий в полимерной системе с содержанием 30% ПВХ приводит к диспергированию полимеров на наногетерогенном уровне. В эластомерной матрице наночастицы фазы ПВХ являются узлами физической сшивки, и максимальное упрочнение нанокомпозита достигается в смесях ПУМ-3/ПВХ. В композитах с содержанием 30–50% ПВХ отклонение прочности на разрыв от аддитивных значений составляет 23–25%. При увеличении концентрации термопласта в смеси межфазная адгезия и прочностные свойства композитов снижаются.