Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети
Вивчено структуру, мікротвердість і термомеханічні властивості гібридних композитів полі(стирен-бутилакрилат)–магнетит, отриманих методом суспензійної полімеризації. Встановлено, що гранули композитів не схильні до агрегування і мають сферичну форму. За допомогою раманівської спектроскопії виявлено,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138407 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети / І.Є. Опайнич, О.І. Аксіментьєва, В.П. Дьяконов, С. Пєхота, Я. Уланський, П.Ю. Демченко, A.М. Українець // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 17 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138407 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1384072025-02-23T18:04:39Z Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети Структура и термодеформационные свойства гибридных композитов полимер–магнетит Structure and thermo-deformation properties of the polymer–magnetite hybrid composites Опайнич, І.Є. Аксіментьєва, О.І. Дьяконов, В.П. Пєхота, С. Уланський, Я. Демченко, П.Ю. Українець, A.М. Вивчено структуру, мікротвердість і термомеханічні властивості гібридних композитів полі(стирен-бутилакрилат)–магнетит, отриманих методом суспензійної полімеризації. Встановлено, що гранули композитів не схильні до агрегування і мають сферичну форму. За допомогою раманівської спектроскопії виявлено, що під час синтезу гібридного композиту одночасно з інкапсуляцією частинок магнетиту полімерними оболонками відбувається адсорбція магнетиту на поверхні гранул композиту. Знайдено оптимальну область вмісту магнетиту (6,3...9,0%), де зафіксовано ущільнення композитів і підвищення механічної міцності, температур скловання і течіння. Изучена структура, микротвердость и термомеханические свойства гибридных композитов поли(стирен-бутилакрилат)–магнетит, полученных методом суспензионной полимеризации. Показано, что гранулы композитов не склонны к агрегированию и имеют сферическую форму. С помощью рамановской спектроскопии установлено, что в процессе синтеза гибридного композита одновременно с инкапсуляцией частичек магнетита полимерными оболочками происходит его адсорбция на поверхности гранул композита. Выявлена оптимальная область содержания магнетита (6,3...9,0%), где наблюдается уплотнение композитов и повышение их прочности, температур стеклования и течения. The structure, microhardness and thermo-mechanical properties of the hybrid composites of magnetite and poly(styrene-butylacrylate)–magnetite obtained by suspension polymerization method were studied. It was shown that grains of the composites are not aggregated and characterized by spherical shape. By means of Raman spectroscopy it was established that in the process of composite synthesis simultaneously with encapsulation of magnetite particles by polymer shells adsorption of magnetite on the surface of grains takes a place. It found the optimal interval of magnetite content (6.3–9.0%), which provides a compacting of composites and increasing of their mechanical hardness, glass transition and flow temperature. Роботу частково підтримало Міністерство науки і вищої освіти Польщі. Грант № 507 492438. 2012 Article Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети / І.Є. Опайнич, О.І. Аксіментьєва, В.П. Дьяконов, С. Пєхота, Я. Уланський, П.Ю. Демченко, A.М. Українець // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 17 назв. — укp. 0430-6252 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138407 uk Фізико-хімічна механіка матеріалів application/pdf Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Вивчено структуру, мікротвердість і термомеханічні властивості гібридних композитів полі(стирен-бутилакрилат)–магнетит, отриманих методом суспензійної полімеризації. Встановлено, що гранули композитів не схильні до агрегування і мають сферичну форму. За допомогою раманівської спектроскопії виявлено, що під час синтезу гібридного композиту одночасно з інкапсуляцією частинок магнетиту полімерними оболонками відбувається адсорбція магнетиту на поверхні гранул композиту. Знайдено оптимальну область вмісту магнетиту (6,3...9,0%), де зафіксовано ущільнення композитів і підвищення механічної міцності, температур скловання і течіння. |
| format |
Article |
| author |
Опайнич, І.Є. Аксіментьєва, О.І. Дьяконов, В.П. Пєхота, С. Уланський, Я. Демченко, П.Ю. Українець, A.М. |
| spellingShingle |
Опайнич, І.Є. Аксіментьєва, О.І. Дьяконов, В.П. Пєхота, С. Уланський, Я. Демченко, П.Ю. Українець, A.М. Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| author_facet |
Опайнич, І.Є. Аксіментьєва, О.І. Дьяконов, В.П. Пєхота, С. Уланський, Я. Демченко, П.Ю. Українець, A.М. |
| author_sort |
Опайнич, І.Є. |
| title |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| title_short |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| title_full |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| title_fullStr |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| title_full_unstemmed |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| title_sort |
структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети |
| publisher |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138407 |
| citation_txt |
Структура і термодеформаційні властивості гібридних композитів полімер–магнети /
І.Є. Опайнич, О.І. Аксіментьєва, В.П. Дьяконов, С. Пєхота, Я. Уланський, П.Ю. Демченко, A.М. Українець // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2012. — Т. 48, № 1. — С. 89-94. — Бібліогр.: 17 назв. — укp. |
| series |
Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| work_keys_str_mv |
AT opajničíê strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT aksímentʹêvaoí strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT dʹâkonovvp strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT pêhotas strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT ulansʹkijâ strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT demčenkopû strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT ukraínecʹam strukturaítermodeformacíjnívlastivostígíbridnihkompozitívpolímermagneti AT opajničíê strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT aksímentʹêvaoí strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT dʹâkonovvp strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT pêhotas strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT ulansʹkijâ strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT demčenkopû strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT ukraínecʹam strukturaitermodeformacionnyesvojstvagibridnyhkompozitovpolimermagnetit AT opajničíê structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT aksímentʹêvaoí structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT dʹâkonovvp structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT pêhotas structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT ulansʹkijâ structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT demčenkopû structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites AT ukraínecʹam structureandthermodeformationpropertiesofthepolymermagnetitehybridcomposites |
| first_indexed |
2025-11-24T06:25:15Z |
| last_indexed |
2025-11-24T06:25:15Z |
| _version_ |
1849651904686063616 |
| fulltext |
89
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2012. – ¹ 1. – Physicochemical Mechanics of Materials
СТРУКТУРА І ТЕРМОДЕФОРМАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ
ГІБРИДНИХ КОМПОЗИТІВ ПОЛІМЕР–МАГНЕТИТ
І. Є. ОПАЙНИЧ 1, О. І. АКСІМЕНТЬЄВА 1, В. П. ДЬЯКОНОВ 2, 4, С. ПЄХОТА 2,
Я. УЛАНСЬКИЙ 3, П. Ю. ДЕМЧЕНКО 1, А. М. УКРАЇНЕЦЬ 1
1 Львівський національний університет ім. Івана Франка;
2 Iнститут фізики Польської академії наук, Варшава;
3 Технічний університет, Лодзь, Польща;
4 Донецький фізико-технічний інститут ім. Галкіна НАН України
Вивчено структуру, мікротвердість і термомеханічні властивості гібридних компо-
зитів полі(стирен-бутилакрилат)–магнетит, отриманих методом суспензійної полі-
меризації. Встановлено, що гранули композитів не схильні до агрегування і мають
сферичну форму. За допомогою раманівської спектроскопії виявлено, що під час
синтезу гібридного композиту одночасно з інкапсуляцією частинок магнетиту полі-
мерними оболонками відбувається адсорбція магнетиту на поверхні гранул компо-
зиту. Знайдено оптимальну область вмісту магнетиту (6,3...9,0%), де зафіксовано
ущільнення композитів і підвищення механічної міцності, температур скловання і
течіння.
Ключові слова: магнетит, полі(стирен-бутилакрилат), композит, структура,
мікротвердість.
Полімерні магнетні матеріали все більше зацікавлюють завдяки використан-
ню у найсучасніших технологіях. Гнучкість, малі втрати під час перемагнечуван-
ня, здатність до утворення плівок, мала питома вага зумовлюють важливу їх роль
у різноманітних галузях [1, 2].
Разом з детальним вивченням молекулярних полімерних магнетиків [3] ве-
лику увагу сьогодні приділяють гібридним полімермагнетним системам [4–6].
Проте, незважаючи на активний пошук магнетовмісних полімерних композитів,
питання взаємозв’язку їхніх механічних властивостей, складу і структури зали-
шається до кінця не з’ясованим. Нижче вивчено структуру і механічні (мікро-
твердість) та термомеханічні властивості полімермагнетних композитів, синтезо-
ваних на основі кополімеру стирен-бутилакрилат та магнетиту високого ступеня
дисперсності.
Експериментальна частина. Високодисперсний магнетит (Fe3O4) синтезу-
вали шляхом лужного гідролізу солей феруму (II) і феруму (III). Водну суспензію
синтезованого магнетиту стабілізували олеатом натрію (OlNa) [7]. Магнетовмісні
полімерні композити одержували в умовах суспензійної кополімеризації стирену
(Ст) з бутиловим ефіром акрилової кислоти (БА) у масовому співвідношенні
85:15 за наявності пероксиду бензоїлу та персульфату амонію як ініціаторів полі-
меризації і крохмалю – як стабілізатора суспензії. Як магнетовмісний інгредієнт
суспензійної полімеризації використовували синтезований високодисперсний
магнетит, який вводили в реакційну суміш у вигляді водної суспензії і змінювали
його вміст від 0,8 до 16 mass.%. Концентрацію магнетиту визначали в перера-
хунку на 100 g мономерної фази. Полімеризували за температур 65...80°С упро-
Контактна особа: І. ОПАЙНИЧ, e-mail: opaynych@galca.lviv.ua
90
довж 8…10 h. Отриманий продукт виділяли, промивали багатократно водою і
висушували до постійної маси при 60°С. Одержували високодисперсний поро-
шок з питомою густиною від 1,05 до 1,18 g/cm3.
Для рентгенівського порошкового дифракційного аналізу (XRD) використо-
вували автоматичний дифрактометр DRON-2.0M (геометрія Брегга–Брентано,
θ/2θ-сканування; FeKα-випромінювання). Кристалічну структуру визначали ме-
тодом Рітвельда за програмою FullProf.2k [8]. Для мікроструктурного аналізу і
визначення середнього розміру кристалітів застосовували спрощені методи інте-
грування [9]. Інструметальне розширення встановлювали, використовуючи спо-
луку Al2O3 як еталон.
Структуру композитів вивчали за допомогою раманівської спектроскопії на
спектроскопі фірми Jobin Yvon (модель Т64000), з’єднаному з оптичним мікро-
скопом фірми Olimpus. Всі спектри отримали за збудження зразків лазером
Ar (LEXEL) з довжиною хвилі 514,5 nm. Оптимальна вихідна потужність лазера
10 mW.
Деформаційні властивості композитів оцінювали за граничною мікротвер-
дістю (F∞⋅10–8, N/m2), визначеною за методом Хепплера [10] на спресованих ци-
ліндричних зразках, вимірюючи глибину проникнення конуса (S, сm) під різним
навантаженням (G, N). За максимумом на кривих залежності мікротвердості від
навантаження F = f(G) визначали граничну мікротвердість (F∞). Похибка вимірю-
вань не перевищувала 5%. Мікротвердість розраховували за формулою
4
2
4 10
( 0,02)
GF
S
⋅
=
π +
.
Термомеханічні властивості композитів досліджували як зміну деформації
(ε, %) в умовах одновісного стиснення циліндричних зразків за одночасного на-
гріву (2°С/min) та дії навантаження (1 kg) [11]. Питому густину композитів ви-
значали пікнометричним методом [12].
Результати і обговорення. Для
вивчення структури магнетиту та полі-
мерних композитів, які містять магне-
тит, застосували метод порошкової
рентгенівської дифракції. Дифракто-
грами вказують на присутність у маг-
нетиті кубічної фази Fe3O4 зі структу-
рою MgAl2O4 типу шпінелі [13], про-
сторова група Fd-3m, параметр ґратки
a = 8,3490(3) Å. За результатами мікро-
структурного аналізу вдалося обчисли-
ти середній розмір зерен Fe3O4 на рівні
75,5±7,3 Å. Параметр ґратки a кубічної
фази Fe3O4 приблизно однаковий у ме-
жах стандартного відхилення, але для
зразків композиту має вищі значення
(табл. 1). Важливий факт, що середній
розмір гранул композиційних зразків є
більшим, ніж гранул зразків Fe3O4,
отриманих за відсутності кополімеру.
Дифракційні піки кубічної фази Fe3O4 з
малою інтенсивністю (наприклад,
(222), (620), (622), (444), (642)) прак-
Рис. 1. Порівняння рентгенівських
порошкових дифрактограм кополімеру
(1) та нанокомпозитів Fe3O4–кополімер
(2, 3) за вмісту магнетиту 12,4 (2) і
13,3% (3). Піки з індексами hkl
на кривих 2 і 3 вказують
на присутність кубічної фази Fe3O4.
Fig. 1. Comparison of XRD powder patterns
of copolymer (1) and Fe3O4–copolymer
nanocomposites (2, 3) at magnetite content
12.4 (2) and 13.3% (3). Peaks
with hkl on curves 2 and 3 indicate
the presence of the cubic phase Fe3O4.
91
тично не проявляються на порошкових дифрактограмах зразків (рис. 1). Це мож-
на пояснити формуванням нанокомпозиту зі структурою магнетиту, інкапсульо-
ваного полімерними оболонками.
Таблиця 1. Результати рентгенівського дослідження
композитів Fe3O4–кополімер (Ст-БА)
Зразок Вміст магнетиту,
mass.%
Параметр гратки
a, Å
Середній розмір
зерен*, Å
Fe3O4 100 8,3479(17) 75,5 ± 7,3
Fe3O4–кополімер 10 8,345(2) 102,0 ± 9,5
Fe3O4–кополімер 12,4 8,3491(12) 111,1 ± 1,8
Fe3O4–кополімер 13,3 8,351(3) 98,7 ± 12,8
Fe3O4–OlNa 99 8,3490(3) 89,4 ± 5,7
*Розмір доменів когерентного розсіювання; приблизний середній розмір зерен.
Натомість, наночастинки мають тенденцію до агломерації (злипання) через
їхню підвищену здатність до електростатичної або/і Ван-дер-Ваальсової взаємо-
дії зі збільшенням площі поверхні [2]. Під час суспензійної кополімеризації Ст і
БА у присутності поверхнево-активних речовин формуються полімерні гранули
сферичної форми (мікросфери) [6, 14]. З підвищенням вмісту магнетиту понад
10% розмір гранул зменшується (рис. 2).
Відомо, що полімерні наносфери мають здатність адсорбувати навколо своєї
поверхні сусідні наночастинки [2, 15]. Ймовірно, що за концентрацій магнетиту,
вищих за 10%, частина неінкапсульованого магнетиту адсорбується на поверхні
полімерної оболонки гранул, що веде до їх відштовхування і утворення однорід-
нішого композиту.
Рис. 2. Зображення частинок дисперсних композитів полі(Ст-БА)–магнетит
за вмісту магнетиту 8,6 (а) і 12,4 (b) mass.%.
Fig. 2. Microscopy images of the dispersive composites poly(St-BA)–magnetite
at the different content of magnetite 8.6 (а) and 12.4 (b) mass.%.
Згідно з даними спектроскопії комбінаційного розсіювання (рис. 3), прак-
тично всі зразки полімермагнетних композитів мають раманівські зсуви, харак-
терні для кополімеру (Ст-БА) і магнетиту в полімерному середовищі. Однак за
відносно високих вмістів магнетиту у раманівських спектрах основа піку в облас-
ті хвильових чисел W = 1590...1595 cm–1 розширюється (див. вставку на рис. 3),
що характерно для неінкапсульованого магнетиту [16]. В низькочастотних рама-
нівських спектрах в межах 275...300 сm–1 виявлено область, властиву магнетиту,
92
що вказує на його присутність на зовнішній оболонці гранул синтезованого ком-
позиту. Отже, за високих вмістів магнетиту в реакційному середовищі одночасно
з інкапсуляцією неорганічних частинок полімерними оболонками відбувається
адсорбція магнетиту на поверхні інкапсульованих частинок.
Рис. 3. Раманівські спектри гібридних
нанокомпозитів полі(Ст-БA)–магнетит
за вмісту магнетиту 6,3 (1);
9,5 (2); 12,4 (3) mass.%.
Fig. 3. Raman spectra of the hybrid
nanocomposites poly(St-BA)–magnetite
at the magnetite content 6.3 (1),
9.5 (2), 12.4 (3) mass.%.
Встановлено, що магнетит як дисперсний наповнювач у полімерній матриці
впливає на весь комплекс термодеформаційних властивостей композитів (табл. 2),
зокрема, на їхню мікротвердість. За малого вмісту Fe3O4 (0,8...1,9%) гранична
мікротвердість композитів F∞ дещо менша, ніж зразка кополімеру (Ст-БА) без
неорганічної фази. Зі збільшенням його вмісту до 6,3...8,0% значення F∞ зростає
більше як на третину. З подальшим ростом концентрації наповнювача значення
граничної мікротвердості знову понижується (табл. 2). Це свідчить про оптималь-
ний вміст наповнювача 6,3...9,0 mass.%, що призводить до ущільнення композиту
і підвищення міцності.
Таблиця 2. Мікротвердість і питома густина композитів полімер–магнетит
Вміст Fe3O4,
mass.%
Питома
густина, g/сm3
Граничне
навантаження G, N
Мікротвердість
F∞⋅10–8, N/m2
0 1,003 28 2,45
0,8 1,025 24 2,28
1,2 1,035 28 2,26
1,9 1,041 29 2,30
6,3 1,102 41 2,90
6,4 1,105 42 3,03
7,5 1,112 45 3,89
8,0 1,121 37 2,68
9,5 1,135 36 2,75
12,4 1,250 36 2,6
Дослідження термомеханічних властивостей кополімеру та зразків гібрид-
них композитів з різним вмістом магнетиту показало, що за концентрації неорга-
нічної фази 4,7...8,2 mass.% підвищуються температура скловання (Tg) і темпера-
тура течіння композитів порівняно з кополімером (Ст-БА) (рис. 4), тобто магне-
тит у вказаних концентраційних межах значно поліпшує міцність полімерної
матриці, зберігаючи при цьому її здатність до термопластичної деформації.
Отримані результати дають підставу вважати, що під час суспензійної копо-
лімеризації стирену і бутилакрилату за наявності високодисперсного магнетиту
полімерна оболонка інкапсулює мікрочастинки магнетиту. За концентрації маг-
93
нетиту вище 10 mass.% водночас з інкапсуляцією може протікати адсорбція маг-
нетиту на поверхні гранул композиту, про що свідчать раманівські спектри. Пи-
тома густина композитів при цьому зростає (табл. 2). Можна припустити, що
після введення дисперсного магнетиту у полімерну матрицю формується коагу-
ляційна сітка, вузлами якої є частинки наповнювача [17]. Якщо концентрація на-
повнювача виходить за певні межі, то він відіграє роль розпушувача і щільність
упаковки зразка зменшується, що добре узгоджується з результатами визначення
граничної мікротвердості.
Рис. 4. Термомеханічні криві композитів
кополімер (Ст-БА)–магнетит.
Вміст магнетиту, mass.%: 1 – 0; 2 – 2,7;
3 – 4,7; 4 – 6,8; 5 – 7,4; 6 – 8,2; 7 –10,9.
Fig. 4. Thermomechanical curves of
copolymer (St-BA)–magnetite composites.
Magnetite content, mass.%: 1 – 0; 2 – 2.7;
3 – 4.7; 4 – 6.8; 5 – 7.4; 6 – 8.2; 7 –10.9.
ВИСНОВКИ
Встановлено, що вплив концентрації високодисперсного магнетиту на струк-
туру і термодеформаційні властивості його композитів з кополімером (Ст-БА)
немонотонний. За вмісту 6,3...9,0 mass.% Fe3O4 у композитах підвищується міц-
ність, температури скловання і течіння, що зумовлено підсилювальною дією не-
органічного наповнювача. За високих вмістів магнетиту (понад 10%) одночасно з
інкапсуляцією магнетних наночастинок полімерними оболонками відбувається
адсорбція магнетиту на поверхні гранул, що спричиняє розпушування структури
і втрату міцності композитів.
РЕЗЮМЕ. Изучена структура, микротвердость и термомеханические свойства гиб-
ридных композитов поли(стирен-бутилакрилат)–магнетит, полученных методом суспен-
зионной полимеризации. Показано, что гранулы композитов не склонны к агрегированию
и имеют сферическую форму. С помощью рамановской спектроскопии установлено, что в
процессе синтеза гибридного композита одновременно с инкапсуляцией частичек магне-
тита полимерными оболочками происходит его адсорбция на поверхности гранул компо-
зита. Выявлена оптимальная область содержания магнетита (6,3...9,0%), где наблюдается
уплотнение композитов и повышение их прочности, температур стеклования и течения.
SUMMARY. The structure, microhardness and thermo-mechanical properties of the hybrid
composites of magnetite and poly(styrene-butylacrylate)–magnetite obtained by suspension po-
lymerization method were studied. It was shown that grains of the composites are not aggregated
and characterized by spherical shape. By means of Raman spectroscopy it was established that
in the process of composite synthesis simultaneously with encapsulation of magnetite particles
by polymer shells adsorption of magnetite on the surface of grains takes a place. It found the
optimal interval of magnetite content (6.3–9.0%), which provides a compacting of composites
and increasing of their mechanical hardness, glass transition and flow temperature.
Роботу частково підтримало Міністерство науки і вищої освіти Поль-
щі. Грант № 507 492438.
1. Superparamagnetic Fe2O3 Beads–CdSe/ZnS Quantum Dots Core – Shell Nanocomposite
Particles for Cell Separation / D. Wang, J. He, N. Rosenzweig, Z. Rosenzweig // Nanoletters.
– 2004. – 4, № 3. – P. 409–413.
2. Preparation of magnetic nanoparticles by the use of self-assembled fluorinated oligomeric
aggregates. A new approach to the dispersion of magnetic particles on poly(methyl metha-
94
crylate) film surface / H. Sawada, H. Yoshioka, T. Kawase et al. // J. Fluorine Chem. – 2005.
– 126. – P. 914–917.
3. Temperature-induced change in the ESR spectrum of the Fe3+ ion in polyaniline / V. N. Va-
syukov, V. P. Dyakonov, V. A. Shapovalov et al. // Low Temperature Physіcs. – 2002. – 26,
№ 4. – P. 265–269.
4. Zhang Z. and Wan M. Nanostructures of polyaniline composites containing nano-magnet
// Synth. Metal. – 2003. – 132. – P. 205–212.
5. Electrical and magnetic properties of the Fe3O4–polyaniline nanocomposite pellets containing
DBSA-doped polyaniline and HCl-doped polyaniline with Fe3O4 nanoparticles / W. Xue,
K. Fang, H. Qiu et al. // Ibid. – 2006. – 156. – P. 506–509.
6. Polymer Assisted Fabrication and Properties of Nanocomposites with Non-Aggregated Mag-
netic Particles / I. Ye. Opainych, O. I. Aksimentyeva, H. Szymczak et al. // 5th Int. Workshop
on Functional and Nanostructured Materials. 31 August – 6 Sept. 2008, L’viv, Ukraine.
– Abstract Book. – 2008. – P. 122–124.
7. Патент України № 62416А. Спосіб синтезу високодисперсного магнетиту / І. Є. Опай-
нич, І. Й. Малєєв. – Опубл. 2003; Бюл. № 12.
8. Kraus W. and Nolze G. PowderCell for Windows (version 2.4). – Berlin: Federal Institute
for Materials Research and Testing, March 2000.
9. Use of the Voigt function in a single-line method for the analysis of X-ray diffraction line
broadening / Th. H. Keijser, J. I. Langford, E. J. Mittemeijer, and A. B. P. Vogels // J. Appl.
Cryst. – 1982. – 15. – P. 308–314.
10. Практикум по химии и физике полимеров / Е. В. Кузнецов, С. М. Дивгун, А. А. Буда-
рина и др. – М.: Химия, 1977. – 256 с.
11. Закордонський В. П., Складанюк Р. В. Термомеханічні властивості та структура епок-
си-амінних сіток, сформованих в присутності аеросилу // Вісник Львів. ун-ту. Сер. хім.
– 2000. – Вип. 39. – С. 303–309.
12. Горловский И. А., Бочарова А. М., Суворова В. Д. Лабораторный практикум по химии
и технологии пигментов. – Л.: Химия, 1978. – 224 с.
13. Fleet M. E. The structure of magnetite // Acta Crystallogr. B. – 1981. – 37. – P. 917–920.
14. Liu T., Christian B., and Chu B. Nanofabrication in polymer matrixes // Prog. Polym. Sci.
– 2003. – 28. – P. 5–26.
15. Lee J. and Senna M. Of monodispersed polystyrene microspheres uniformly coated by mag-
netite via heterogeneous polymerization // Colloid Polym Sci. – 1995. – 273. – P. 76–82.
16. Marcelo H. Sonsa, Francisco A. Tourinho, and Joel C. Rubim. Use of Raman micro-spectro-
scopy in the characterization of MІІFe2O4 (M = Fe, Zn) electric doube layer ferrofluids // J.
Raman Spectrocs. – 2000. – 31. – P. 185–191.
17. Наполненные полимеры: физико-химия многокомпонентных полимерных систем
/ В. Бабич, М. Брык, Веселовский и др. Под ред. Ю. Липатова. – К.: Наук. думка, 1986.
– 372 с.
Одержано 23.11.2010
|