Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості
Досліджено структурні особливості формування нанокомпозитів на основі епоксидного олігомеру ЕД-20 за наявності високодисперсного аеросилу з різною природою поверхні. Показано, що нанонаповнювач характеризується дворівневим характером структури. Перший складають поверхнево-фрактальні агрегати (ПФА) ч...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7282 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості / В.Д. Мишак, В.В. Семиног, Ю.П. Гомза, С.Д. Несін, В.В. Клепко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 144-151. — Бібліогр.: 41 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859989795326918656 |
|---|---|
| author | Мишак, В.Д. Семиног, В.В. Гомза, Ю.П. Несін, C.Д. Клепко, В.В. |
| author_facet | Мишак, В.Д. Семиног, В.В. Гомза, Ю.П. Несін, C.Д. Клепко, В.В. |
| citation_txt | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості / В.Д. Мишак, В.В. Семиног, Ю.П. Гомза, С.Д. Несін, В.В. Клепко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 144-151. — Бібліогр.: 41 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | Досліджено структурні особливості формування нанокомпозитів на основі епоксидного олігомеру ЕД-20 за наявності високодисперсного аеросилу з різною природою поверхні. Показано, що нанонаповнювач характеризується дворівневим характером структури. Перший складають поверхнево-фрактальні агрегати (ПФА) часток аеросилу з розмірами близько 30 нм із шорсткуватою поверхнею, другий - масово-фрактальні агрегати великих розмірів, які складаються з агрегатів першого рівня. У разі введення такого наповнювача в епоксидну матрицю спостережений характер його просторової агрегації значною мірою зберігається, але зменшення вмісту наповнювача супроводжується синбатним зменшенням розмірів ПФА першого рівня. Механічні характеристики нанокомпозита визначаються особливостями структурної організації матеріалу і залежать від вмісту аеросилу та природи його поверхні.
Исследованы структурные особенности формирования нанокомпозитов на основе эпоксидного олигомера ЭД-20 в присутствии высокодисперсного аэросила с разной природой поверхности (А-300, АМ-300). Показано, что нанонаполнитель характеризуется двухуровневым характером структуры. Первый составляют поверхностно-фрактальные агрегаты частиц аэросила размерами около 30 нм с шероховатой поверхностью, второй – массово-фрактальные агрегаты больших размеров (>500 нм), которые состоят из агрегатов первого уровня. При введении такого наполнителя в эпоксидную матрицу наблюдаемый характер его пространственной агрегации в значительной мере сохраняется, но уменьшение содержимого наполнителя сопровождается синбатным уменьшением размеров поверхностно-фрактальных агрегатов первого уровня. Механические характеристики нанокомпозитов определяются особенностями структурной организации материала и зависят от содержания аэросила и природы его поверхности.
Structural features of nanocomposites formation on a basis epoxid oligomer ED-20 at presence highdisperce aeroforce with the different nature of a surface (A-300, ÀÌ-300) are investigated. It is shown, that filler is characterized by two-level character of structure. The first - units of particles aeroforce in the sizes about 30 nanometers with the rough surface make superficially - fractal, the second - massfractal units of the big sizes (> 500 nanometers) which will consist of units of the first level. At introduction such filler in a epoxid matrix observable character of his(its) spatial aggregation appreciably is kept, but reduction of filler contents is accompanied sinbatic by reduction of the sizes superficially - fractal units of the first level. Mechanical characteristics of nanocomposites are defined(determined) by features of the structural organization of a material and depend on the maintenance(contents) aeroforce and the nature of his(its) surface.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:30:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30, ¹2. Ñ. 144–151.
© 2008 Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, Ñ.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî144
ÓÄÊ:678:678.82
Åïîêñèäí³ íàíîêîìïîçèòè. Ñòðóêòóðà òà âëàñòèâîñò³
Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, C.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî
²íñòèòóò õ³ì³¿ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê ÍÀÍ Óêðà¿íè
48, Õàðê³âñüêå øîñå, Êè¿â, 02160, Óêðà¿íà
Äîñë³äæåíî ñòðóêòóðí³ îñîáëèâîñò³ ôîðìóâàííÿ íàíîêîìïîçèò³â íà îñíîâ³ åïîêñèäíîãî
îë³ãîìåðó ÅÄ-20 çà íàÿâíîñò³ âèñîêîäèñïåðñíîãî àåðîñèëó ç ð³çíîþ ïðèðîäîþ ïîâåðõí³ (À-300,
ÀÌ-300). Ïîêàçàíî, ùî íàíîíàïîâíþâà÷ õàðàêòåðèçóºòüñÿ äâîð³âíåâèì õàðàêòåðîì ñòðóêòóðè.
Ïåðøèé ñêëàäàþòü ïîâåðõíåâî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè ÷àñòîê àåðîñèëó ç ðîçì³ðàìè áëèçüêî 30 íì
ç øîðñòêóâàòîþ ïîâåðõíåþ, äðóãèé – ìàñîâî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè âåëèêèõ ðîçì³ð³â (>500 íì),
ÿê³ ñêëàäàþòüñÿ ç àãðåãàò³â ïåðøîãî ð³âíÿ. Ïðè ââåäåíí³ òàêîãî íàïîâíþâà÷à â åïîêñèäíó
ìàòðèöþ ñïîñòåðåæåíèé õàðàêòåð éîãî ïðîñòîðîâî¿ àãðåãàö³¿ â çíà÷í³é ì³ð³ çáåð³ãàºòüñÿ, àëå
çìåíøåííÿ âì³ñòó íàïîâíþâà÷à ñóïðîâîäæóºòüñÿ ñèíáàòíèì çìåíøåííÿ ðîçì³ð³â ïîâåðõíåâî-
ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â ïåðøîãî ð³âíÿ. Ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè íàíîêîìïîçèòó âèçíà÷àþòüñÿ
îñîáëèâîñòÿìè ñòðóêòóðíî¿ îðãàí³çàö³¿ ìàòåð³àëó òà çàëåæàòü â³ä âì³ñòó àåðîñèëó ³ ïðèðîäè
éîãî ïîâåðõí³.
Ðîçâèòîê ñó÷àñíîãî ïîë³ìåðíîãî ìàòåð³àëîçíàâ-
ñòâà âèìàãຠïîøóêó ÿê³ñíî íîâèõ ìåòîä³â ìîäèô³-
êàö³¿ ïîë³ìåðíèõ ñèñòåì ç ìåòîþ îòðèìàííÿ íîâèõ
ìàòåð³àë³â ç ïîë³ïøåíèìè âëàñòèâîñòÿìè. Îñîáëèâî
åôåêòèâíèì ó öüîìó íàïðÿì³ º ï³äõ³ä, ÿêèé áàçóºòüñÿ
íà îòðèìàíí³ íà îñíîâ³ òðàäèö³éíèõ ïîë³ìåðíèõ ìà-
òåð³àë³â ã³áðèäíèõ íàíîêîìïîçèò³â ç ÿê³ñíî íîâèìè
õàðàêòåðèñòèêàìè. Âåëèêà çàö³êàâëåí³ñòü íèìè ïîÿñ-
íþºòüñÿ ìîæëèâ³ñòþ ñòâîðåííÿ ôóíêö³îíàëüíèõ ìà-
òåð³àë³â áàãàòîö³ëüîâîãî âèêîðèñòàííÿ ç³ ñïðÿìîâà-
íèì ðåãóëþâàííÿì øèðîêîãî ñïåêòðà åêñïëóàòàö³é-
íèõ õàðàêòåðèñòèê [1–4]. Òàê³ ìàòåð³àëè ìîæóòü ìàòè
íàïåðåä çàäàí³ ôóíêö³îíàëüí³ âëàñòèâîñò³, íàïðèêëàä,
õàðàêòåðèçóâàòèñü éîííîþ àáî çì³øàíîþ ïðîâ³äí³ñòþ
[5], ìàòè á³îëîã³÷íî-àêòèâí³ [6], ìàãí³òí³ [7], àíòèêî-
ðîç³éí³ [8] àáî åëåêòðîõðîìí³ [9], âîäîâ³äøòîâõóþ÷³
âëàñòèâîñò³ [10] òà ³í.
Ðàçîì ç òèì, íà ñüîãîäí³ íå ³ñíóº ÷³òêîãî ðîçóì³í-
íÿ ôóíäàìåíòàëüíèõ ïðèíöèï³â ïðîöåñ³â ³ ÿâèù,
ïîâ′ÿçàíèõ ç íàÿâí³ñòþ ðîçì³ðíîãî åôåêòó, ùî âïëè-
âàþòü íà çì³íó âëàñòèâîñòåé íàíîêîìïîçèò³â, ó ïî-
ð³âíÿíí³ ç òðàäèö³éíèìè íàïîâíåíèìè ïîë³ìåðíèìè
êîìïîçèòàìè. Ñàìå â³äñóòí³ñòü ºäèíîãî òåîðåòè÷íî-
ãî ï³äõîäó, ùî îïèñóº ïîâîäæåííÿ ìàêðîìîëåêóë ³
âëàñòèâîñò³ ïîë³ìåðíèõ ñèñòåì â óìîâàõ ïðîñòîðî-
âèõ íàíîðîçì³ðíèõ îáìåæåíü, íå äຠçìîãè â äîñ-
òàòí³é ì³ð³ âèð³øèòè ïèòàííÿ ïîïåðåäíüîãî ïðîãíî-
çóâàííÿ âëàñòèâîñòåé ìàòåð³àë³â, ùî ðîçðîáëÿþòüñÿ.
Îäèí ç ïîøèðåíèõ ìåòîä³â îòðèìàííÿ ã³áðèäíèõ
íàíîìàòåð³àë³â – çîëü-ãåëü ñèíòåç. Äî îñíîâíèõ ïå-
ðåâàã îñòàííüîãî íàëåæèòü ìîæëèâ³ñòü âàð³þâàííÿ
õ³ì³÷íî¿ ïðèðîäè òà ðîçì³ð³â îðãàí³÷íèõ ³ íåîðãàí³÷-
íèõ ôðàãìåíò³â, çä³éñíþþ÷è ñïðÿìîâàíèé ñèíòåç
ã³áðèäíèõ íàíîìàòåð³àë³â, îäíàê â³í áàãàòîñòàä³éíèé
³ äîñèòü ñêëàäíèé.
Á³ëüø ïåðñïåêòèâíèé ³ åêîíîì³÷íî âèã³äíèé ìå-
òîä îòðèìàííÿ ã³áðèäíèõ íàíîìàòåð³àë³â – ¿õ ôîðìó-
âàííÿ ó ïðîöåñ³ ñóì³ñíî¿ ïîë³ìåðèçàö³¿ ³ç ñóì³øåé
ð³äêèõ îðãàí³÷íîãî òà íåîðãàí³÷íîãî êîìïîíåíò³â [11–
14]. Ïðè âèêîðèñòàíí³ îðãàí³÷íèõ ³ íåîðãàí³÷íèõ îë³-
ãîìåð³â ð³çíîãî õ³ì³÷íîãî ñêëàäó, çì³í³ ¿õ ñï³ââ³äíî-
øåííÿ òà óìîâ ñèíòåçó ç′ÿâëÿºòüñÿ ìîæëèâ³ñòü îòðè-
ìàííÿ ã³áðèäíèõ ïîë³ìåðâì³ñíèõ ìàòåð³àë³â ç øèðî-
êèì ñïåêòðîì âëàñòèâîñòåé, çîêðåìà ï³äâèùåíîþ
òåðìîñòàá³ëüí³ñòþ, âîãíåñò³éê³ñòþ, ìåõàí³÷íîþ
ì³öí³ñòþ òà ïîêðàùåíèìè äåôîðìàö³éíèìè, ñîðá-
ö³éíèìè ³ àäãåç³éíèìè âëàñòèâîñòÿìè [15–17]. Ñòðóê-
òóðà òàêèõ ã³áðèäíèõ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ íàíîêîì-
ïîçèö³é (ÃÎÍÊ) ÿâëÿº ñîáîþ òðèôàçíó ñèñòåìó, ùî
âêëþ÷ຠôàçè îðãàí³÷íîãî ³ íåîðãàí³÷íîãî êîìïî-
íåíò³â òà ôàçó, ÿêà º ïðîäóêòîì ¿õ âçàºìî䳿. Ïðîâå-
äåí³ ðàí³øå [18] äîñë³äæåííÿ ñèíòåçó ÃÎÍÊ íà îñ-
íîâ³ ³çîö³àíàòâì³ñíèõ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â ³ íåîð-
ãàí³÷íèõ îë³ãîìåð³â ó âèãëÿä³ âîäíîãî ðîç÷èíó ñèë³-
êàòó íàòð³þ äàëè çìîãó îòðèìàòè åëàñòè÷í³ ÃÎÍÊ ³ç
øèðîêèì êîìïëåêñîì ö³ííèõ âëàñòèâîñòåé.
Äî íàéïðîñò³øîãî ìåòîäó îòðèìàííÿ ïîë³ìåðíèõ
íàíîìàòåð³àë³â ìîæíà â³äíåñòè ¿õ ôîðìóâàííÿ øëÿ-
õîì ââåäåííÿ â ïîë³ìåðí³ ìàòðèö³ íàíîðîçì³ðíèõ
íàïîâíþâà÷³â ð³çíî¿ ïðèðîäè [19–21]. Ïðè öüìó ïî-
ì³òíå ïîêðàùåííÿ ôóíêö³îíàëüíèõ õàðàêòåðèñòèê ³
çì³íà ñòðóêòóðè ïîë³ìåðíî¿ ìàòðèö³ äîñÿãàºòüñÿ âæå
ïðè ââåäåíí³ â ïîë³ìåð íåâåëèêî¿ ê³ëüêîñò³ (3–5 %)
âèñîêîäèñïåðñíèõ íàíîíàïîâíþâà÷³â, çîêðåìà îê-
ñèä³â ìåòàë³â, ñîëåé, àåðîñèëó, òàëüêó òà ³í [21]. Ïðè
âèêîðèñòàíí³ òàêîãî ìåòîäó äîñÿãàºòüñÿ çíà÷íå
Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, Ñ.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî
145
ï³äâèùåííÿ òàêèõ õàðàêòåðèñòèê ïîë³ìåðíèõ ìàòåð³-
àë³â ÿê òåðìî- ³ òåïëîñò³éê³ñòü, ìåõàí³÷íà ì³öí³ñòü,
õ³ì.-, âîäî-, ³ ðàä³àö³éíà ñò³éê³ñòü òîùî [22, 23]. ³äîì³
ã³áðèäí³ ìàòåð³àëè, ÿê³ çíàõîäÿòü âèêîðèñòàííÿ ÿê
íîñ³¿ êàòàë³çàòîð³â, ïîâåðõíåâî-àêòèâí³ ðå÷îâèíè [24,
25], òîíê³ íàíîðîçì³ðí³ ïë³âêè ³ ïîêðèòòÿ [26], ìåìá-
ðàíí³ ìàòåð³àëè [27], ìàòåð³àëè ç êîíòðîëüîâàíèì
ðîçì³ðîì ïîð [28], ³çîëþþ÷³ íàíîêîìïîçèö³éí³ ìàòå-
ð³àëè [29] òà ³í.
Ìåòîþ ö³º¿ ðîáîòè áóëî äîñë³äæåííÿ ïðîöåñó
ôîðìóâàííÿ ñòðóêòóðè ³ ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ õàðàêòå-
ðèñòèê ïîë³ìåðíèõ ã³áðèäíèõ êîìïîçèö³é íà îñíîâ³
åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ³ íåîðãàí³÷íîãî íàíîðîçì³ð-
íîãî íàïîâíþâà÷à – àåðîñèëó ç ð³çíîþ ïðèðîäîþ
ïîâåðõí³.
ßê â³äîìî, êîìïîçèö³éí³ ïîë³ìåðí³ ìàòåð³àëè íà
îñíîâ³ åïîêñèäíèõ îë³ãîìåð³â õàðàêòåðèçóþòüñÿ
ñêëàäíîþ áàãàòîð³âíåâîþ ñòðóêòóðîþ, ôîðìóâàííÿ
ÿêî¿ â³äáóâàºòüñÿ â ïðîöåñ³ òâåðä³ííÿ êîìïîçèö³¿ ³
ïîáóäîâè ñ³òêè õ³ì³÷íèõ çâ′ÿçê³â, ÿêà çàëåæèòü â³ä
áàãàòüîõ ÷èííèê³â. Íàéá³ëüø âàæëèâ³ ñåðåä íèõ òåì-
ïåðàòóðà ³ ÷àñ ôîðìóâàííÿ, àáî òåìïåðàòóðíî-÷àñî-
âèé ÷èííèê, òèï îòâåðäæóâà÷à, õàðàêòåð âçàºìî䳿
íàïîâíþâà÷à ç ïîë³ìåðîì-ìàòðèöåþ, ïðèðîäà ïî-
âåðõí³ íàïîâíþâà÷à, éîãî äèñïåðñí³ñòü òîùî [30–32].
Âèùåâêàçàíå çóìîâèëî âèá³ð ðåæèì³â îòðèìàííÿ òà-
êèõ ìàòåð³àë³â ³ ìåòîä³â äîñë³äæåííÿ ¿õí³õ ô³çèêî-
õ³ì³÷íèõ ³ ìåõàí³÷íèõ âëàñòèâîñòåé,
Îá′ºêòè äîñë³äæåííÿ – ã³áðèäí³ îðãàíî-íåîð-
ãàí³÷í³ ïîë³ìåðí³ íàíîêîìïîçèòè íà îñíîâ³ åïîêñè-
ä³àíîâîãî îë³ãîìåðó ìàðêè ÅÄ-20 (ÌÌ – 420, åïîê-
ñèäíå ÷èñëî – 21,6) ³ íåîðãàí³÷íî¿ ñêëàäîâî¿ ó âè-
ãëÿä³ ïîðîøêîïîä³áíîãî íàíîðîçì³ðíîãî íåîðãàí³÷-
íîãî äâîîêèñó êðåìí³þ (SiO2 ) – àåðîñèëó ç ð³çíîþ
ïðèðîäîþ ïîâåðõí³. Â ðîáîò³ áóâ âèêîðèñòàíèé àåðî-
ñèë ìàðêè À-300 ç íåìîäèô³êîâàíîþ ïîâåðõíåþ ³
àåðîñèë ìàðêè ÀÌ-300 (ÒÓ 618-185-78) ç ïðîìèñëî-
âî ã³äðîôîá³çîâàíîþ äèìåòèëäèõëîðñèëàíîì ïîâåðõ-
íåþ. Ïîë³ìåðí³ ã³áðèäí³ êîìïîçèö³¿ ç âì³ñòîì íàíî-
íàïîâíþâà÷à â³ä 0,1 äî 15 % ìàñ. ãîòóâàëè çì³øó-
âàííÿì åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó òà àåðîñèëó. Ðîçïîä³ë
íàíîíàïîâíþâà÷à â îá′ºì³ îë³ãîìåðó çàáåçïå÷ó-
âàëè øëÿõîì ìåõàí³÷íîãî ïåðåì³øóâàííÿ ïðîòÿãîì
20–30 õâ. Çðàçêè äëÿ ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ äîñë³äæåíü
ãîòóâàëè ó âèãëÿä³ ñìóæîê ç ðîçì³ðàìè 1,5×5,5×60,0 ìì,
à äëÿ ðåíòãåíîñòðóêòóðíèõ äîñë³äæåíü – ó âèãëÿä³
ñìóæîê ç ðîçì³ðàìè 0,25×10×40 ìì, ÿê³ â³äëèâàëè â
òåôëîíîâ³ ôîðìè. Òâåðäíåííÿ êîìïîçèò³â â³äáóâà-
ëîñü 1–2 ãîä. ïðè âàêóóìóâàíí³ ç ïåð³îäè÷íèì
ï³ä³ãð³âîì ó òåðìîøàô³ äî òåìïåðàòóðè 50–60 °Ñ äî
çíèêíåííÿ ïóõèðö³â. Ïîâíå òâåðäíåííÿ çðàçê³â
çä³éñíþâàëîñÿ çà ê³ìíàòíî¿ òåìïåðàòóðè ïðîòÿãîì
24 ãîä.  ÿêîñò³ îòâåðäæóâà÷à âèêîðèñòîâóâàëè
ÓÏ 0633Ì.
Îñîáëèâîñò³ ïðîöåñó ôîðìóâàííÿ åïîêñèäíèõ
íàíîêîìïîçèò³â çà íàÿâíîñò³ íåìîäèô³êîâàíîãî òà
ìîäèô³êîâàíîãî àåðîñèëó ³ âñòàíîâëåííÿ ïðîäóêò³â,
ùî óòâîðþþòüñÿ â ðåçóëüòàò³ ðåàêö³¿ ïîë³ìåðèçàö³¿,
âèâ÷àëè ìåòîäîì ²×-ñïåêòðîñêîﳿ íà ²×-ñïåêòðîìåòð³
Òåíçîð-37, ç Ôóð′º ïåðåòâîðåííÿì. Çðàçêè äëÿ ñïåêò-
ðàëüíèõ äîñë³äæåíü ó âèãëÿä³ òîíêèõ ïë³âîê ôîðìó-
âàëè íà NaCl ñòåêëàõ. Ãðàíè÷íèé ñòóï³íü ïåðåòâîðåí-
íÿ åïîêñèäíèõ ãðóï íåíàïîâíåíèõ òà àåðîñèëíàïîâ-
íåíèõ êîìïîçèò³â ðåºñòðóâàëè çà îïòè÷íîþ ãóñòèíîþ
ñìóãè ïîãëèíàííÿ 916 ñì-1, ÿêà â³äïîâ³äຠâàëåíòíèì
êîëèâàííÿì åïîêñèäíîãî öèêëó, â³äíåñåíîãî äî îï-
òè÷íî¿ ãóñòèíè ñìóãè ïîãëèíàííÿ 1608 ñì-1, ùî â³äïî-
â³äຠâàëåíòíèì êîëèâàííÿì νñ=ñ
çâ′ÿçê³â áåíçîëüíîãî
ê³ëüöÿ. Äëÿ ïîð³âíÿííÿ áóëè îòðèìàí³ ñïåêòðè âèõ³ä-
íèõ êîìïîíåíò³â: îë³ãîìåðó ÅÄ-20, ìîäèô³êîâàíîãî
òà íåìîäèô³êîâàíîãî àåðîñèëó À-300.
Ñòðóêòóðí³ äîñë³äæåííÿ ïðîâîäèëè ç âèêîðèñòàí-
íÿì ìåòîäó ìàëîêóòîâî¿ ðåíòãåí³âñüêî¿ äèôðàêòî-
ìåòð³¿. Êðèâ³ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñü-
êèõ ïðîìåí³â (ÌÊÐ) îòðèìóâàëè ó âàêóóìí³é êàìåð³
òèïó Êðàòê³, ó âèïðîì³íþâàíí³ ì³äíîãî àíîäó, ìîíî-
õðîìàòèçîâàíîìó ïîâíèì âíóòð³øí³ì â³ääçåðêàëåí-
íÿì ³ í³êåëåâèì ô³ëüòðîì [33]. Îòðèìàííÿ äàíèõ ïðî-
âîäèëîñü ó ðåæèì³ áàãàòîïðîõ³äíîãî ïîêðîêîâîãî
ñêàíóâàííÿ ñöèíòèëÿö³éíîãî äåòåêòîðà â ä³àïàçîí³
êóò³â ðîçñ³þâàííÿ â³ä 0,03 äî 4,00°, ùî â³äïîâ³äຠâå-
ëè÷èíàì õâèëüîâîãî âåêòîðà, q, â³ä 0,022 äî 2,860 íì-1.
Äàíèé ä³àïàçîí çàáåçïå÷óº ìîæëèâ³ñòü âèâ÷åííÿ
ì³êðîãåòåðîãåííèõ óòâîðåíü (ä³ëÿíîê, ù³ëüí³ñòü ÿêèõ
â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä ñåðåäíüî¿ çà ìàòåð³àëîì) ç õàðàêòå-
ðèñòè÷íèìè ðîçì³ðàìè (îö³íþâàíèìè ÿê 2π/q) â³ä 2
äî 280 íì. Ïîïåðåäíÿ îáðîáêà êðèâèõ ÌÊÐ ïðîâîäè-
ëàñü ç âèêîðèñòàííÿì êîìïëåêñó ïðîãðàì FFSAXS
[34]. Ïðè öüîìó âèäàëÿâñÿ âíåñîê ôîíîâîãî ðîçñ³þ-
âàííÿ êàìåðîþ ³ ìàòåð³àëîì â³êîí êþâåòè, ðîçñ³ÿíà
³íòåíñèâí³ñòü âèïðàâëÿëàñü ç óðàõóâàííÿì êîë³ìàö³é-
íèõ ñïîòâîðåíü ³ ïðèâîäèëàñü äî àáñîëþòíèõ îäè-
íèöü. Äëÿ ìîäåëþâàííÿ ïðîô³ë³â êðèâèõ ÌÊÐ âèêî-
ðèñòîâóâàëè ìåòîä ãëîáàëüíèõ óí³ô³êîâàíèõ åêñïî-
íåíö³àëüíî-ñòåïåíåâèõ ôóíêö³é, ðîçðîáëåíèé
G. Beaucage [35].
Ô³çèêî-ìåõàí³÷í³ äîñë³äæåííÿ ïðîâîäèëè íà ðîç-
ðèâí³é ìàøèí³ äëÿ âèïðîáóâàííÿ ïëàñòìàñ (òèïó 2166
Ç-5) íà çðàçêàõ ÃÎÍÊ ó âèãëÿä³ ñìóæîê ç ðîçì³ðàìè
1,5×5,5×60,0 ìì. Øâèäê³ñòü ðóõó âåðõíüî¿ òðàâåðñè
ñêëàäàëà 5 ìì/õâ., ðîáî÷à çîíà ñòàíîâèëà 30 ìì.
Îáãîâîðåííÿ ðåçóëüòàò³â. Ðåçóëüòàòè âèâ÷åííÿ
ñïåêòðîñêîï³÷íèì ìåòîäîì îñîáëèâîñòåé ñòðóêòóðó-
âàííÿ åïîêñèäíîãî íàíîêîìïîçèòó çà íàÿâíîñò³ ìî-
äèô³êîâàíîãî ³ íåìîäèô³êîâàíîãî àåðîñèëó ïîäàí³ íà
ðèñ. 1 ³ 2. Àíàë³ç ñïåêòð³â âèõ³äíèõ êîìïîíåíò³â êîì-
ïîçèö³é ïîêàçóº, ùî ñïåêòð íåìîäèô³êîâàíîãî àåðî-
ñèëó ìàðêè À-300 (ðèñ. 1, êðèâà 2) ÿâëÿº ñîáîþ ñïåêòð
ä³îêñèäó êðåìí³þ, õàðàêòåðíèìè ï³êàìè ÿêîãî º äóá-
ëåò 1170/1098 ñì-1, ùî â³äïîâ³äຠâàëåíòíèì êîëèâàí-
íÿì ñèëîêñàíîâèõ ãðóï Si–O–Si, à òàêîæ ñìóãè ïðè
÷àñòîò³ 809, 1636 ñì-1òà øèðîêà ïîäâ³éíà ñìóãà ïðè
Åïîêñèäí³ íàíîêîìïîçèòè. Ñòðóêòóðà òà âëàñòèâîñò³.
146
3469 ³ 3656 ñì-1. Äâ³ îñòàíí³ â³äïîâ³äàþòü çà âàëåíòí³
êîëèâàííÿ ÎÍ-ãðóï – ñëàáêîçâ′ÿçàí³ òà ìàéæå â³ëüí³;
ñìóãà 1636 ñì-1 â³äïîâ³äຠäåôîðìàö³éíèì êîëèâàííÿì
ÎÍ-ãðóï; 809 ñì-1 – êîëèâàííÿ Si–O–Si-ãðóï. Ñïåêòð
ìîäèô³êîâàíîãî àåðîñèëó ìàðêè ÀÌ-300 ìຠíåâåëèê³
â³äì³ííîñò³ â³ä íåìîäèô³êîâàíîãî. Öå çìåíøåííÿ ³íòåí-
ñèâíîñò³ ñìóã ïîãëèíàííÿ ïðè 3469 ³ 1636 ñì-1, ÿê³
â³äïîâ³äàþòü çà âàëåíòí³ òà äåôîðìàö³éí³ êîëèâàííÿ
ÎÍ-ãðóï, à òàêîæ ðîçøèðåííÿ ñìóãè â á³ê çá³ëüøåí-
íÿ ÷àñòîò âàëåíòíèõ êîëèâàíü ÎÍ-ãðóï (3469 ñì-1),
ùî ñâ³ä÷èòü ïðî çìåíøåííÿ ê³ëüêîñò³ çâ′ÿçàíèõ
ÎÍ-ãðóï. Òàêîæ íà ãðåáåí³ ñìóãè 809 ñì-1 ó ÀÌ-300
ç′ÿâèëàñü íîâà ñìóãà 847 ñì-1, ÿêà â³äïîâ³äຠçà êîëè-
âàííÿ Si–Ñ ñêëàäíî¿ ãðóïè Si–(ÑÍ3)2. Òàêîæ ïðè ïî-
ð³âíÿíí³ ³íòåíñèâíîñòåé âàëåíòíèõ êîëèâàíü çâ′ÿçêó
Si–O–Si (äóáëåò 1170/1098 ñì-1) ³ âàëåíòíèõ êîëèâàíü
çâ′ÿçêó OÍ (3469 ñì-1) ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ïåðåðîçïîä³ë
³íòåíñèâíîñòåé öèõ ñìóã îäíà â³äíîñíî îäíî¿ òà â³äïî-
â³äíî ê³ëüêîñò³ ÎÍ-ãðóï ùîäî Si–O–Si. [36].
Ïðèùåïëåííÿ äî ïîâåðõí³ àåðîñèëó ã³äðîôîáíèõ
ìåòèëüíèõ ÑÍ3-ãðóï âåäå äî ïîÿâè ñìóã âàëåíòíèõ
êîëèâàíü Ñ–Í-ãðóï ïðè ÷àñòîòàõ 2960 ñì-1 ³ ñóïðî-
âîäæóºòüñÿ çíèæåííÿì ³íòåíñèâíîñò³ ñìóãè âàëåíò-
íèõ êîëèâàíü ÎÍ-ãðóï (3469 ñì-1).
Àíàë³ç ñïåêòðà âèõ³äíîãî åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó
ÅÄ-20 (ðèñ. 2, êðèâà 1) ïîêàçóº, ùî éîãî íàéá³ëüø
õàðàêòåðí³ ñìóãè çíàõîäÿòüñÿ ïðè 720, 840–880, 950,
1011–1036, 1125, 1233–1249, 1300, 1380, 1460, 1540,
1607, 1656, 1730, 2270–2390, 2880–2920 ³ 3417 ñì-1.
Ââåäåííÿ â åïîêñèäíó ìàòðèöþ íàíîðîçì³ðíèõ ÷àñ-
òîê àåðîñèëó À-300 ³ ÀÌ-300 (0,5 % ìàñ.) âåäå äî
çì³íè ³íòåíñèâíîñò³ ïåâíèõ ñìóã, ¿õ ïåðåðîçïîä³ëó òà
âèíèêíåííÿ íîâèõ (ðèñ. 2, êðèâ³ 2, 3). Ïîð³âíþþ÷è
²×-ñïåêòð åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ÅÄ-20 ç³ ñïåêòðàìè
îë³ãîìåðó, ÿêèé íàïîâíåíèé àåðîñèëàìè (ìîäèô³êîâà-
íèì ³ íåìîäèô³êîâàíèì) áà÷èìî, ùî ó âèõ³äíîãî îë³-
ãîìåðó ÅÄ-20 ³íòåíñèâí³ñòü âàëåíòíèõ êîëèâàíü
ÎÍ-ãðóï ìຠìàêñèìóì 3417 ñì-1, à â êîìïîçèö³¿ ç àåðî-
ñèëàìè öåé ìàêñèìóì çñóíóòèé â îáëàñòü 3392 ñì-1 ³
ïðîÿâëÿºòüñÿ ñëàáêå ïëå÷å 3308 ñì-1, ùî âêàçóº íà òå,
ùî ÷àñòèíà ã³äðîêñèëüíèõ ãðóï á³ëüø çâ′ÿçàíà âîä-
íåâèì çâ′ÿçêîì ç ïîë³ìåðíîþ ìàòðèöåþ (ïîë³ìåð
á³ëüø ñòðóêòóðîâàíèé). Íà ñõèë³ ñìóãè äåôîðìàö³é-
íèõ êîëèâàíü Ñ=Ñ çâ′ÿçêó 1607 ñì-1 ²×-ñïåêòðà åïîê-
ñèäíîãî îë³ãîìåðó ÅÄ-20 óòâîðþºòüñÿ ïëå÷å ç ìàêñè-
ìóìîì 1656 ñì-1, à ïðè íàïîâíåíí³ êîìïîçèö³é àåðî-
ñèëàìè öå ïëå÷å çíà÷íî ìåíøå . Àíàë³ç ñïåêòð³â ïî-
êàçóº òàêîæ, ùî â³äáóâàþòüñÿ çì³íè â ïåðåðîçïîä³ë³
ïðîô³ëþ ï³êà ç ìàêñèìóìîì 1249 ñì-1 (³ ñëàáêà
1233 ñì-1): â ñïåêòð³ îë³ãîìåðó ÅÄ-20 ö³ ï³êè ïðèáëèç-
íî ð³âí³, à â êîìïîçèö³ÿõ ç àåðîñèëàìè ñìóãà 1249 ñì-1
³íòåíñèâí³øà çà ñìóãó 1233 ñì-1. Òàêèé ñàìèé ïåðå-
ðîçïîä³ë ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ³ â ñìóãàõ ïîãëèíàííÿ 1036
³ 1011 ñì-1.  ñïåêòð³ îë³ãîìåðó ÅÄ-20 âîíè ð³âí³, à
ââåäåííÿ àåðîñèëó â êîìïîçèö³¿ âåäå äî çì³íè ¿õí³õ
ïðîô³ë³â – ñìóãà 1036 ñì-1 ³íòåíñèâí³øà çà ñìóãó
1011 ñì-1. Òàê³ çì³íè ³íòåíñèâíîñò³ ñìóã ó ñïåêòðàõ
íàïîâíåíèõ êîìïîçèò³â âêàçóþòü íà òå, ùî àêòèâíà
ïîâåðõíÿ àåðîñèëó âïëèâຠíà ïðîöåñ ñòðóêòóðóâàí-
íÿ åïîêñèäíîãî ïîë³ìåðó. Ïîð³âíþþ÷è ²×-ñïåêòðè îë³-
ãîìåðó, ÿêèé íàïîâíåíèé ìîäèô³êîâàíèì ³ íåìîäèô³-
êîâàíèì àåðîñèëàìè (ðèñ. 2, êðèâ³ 2, 3), ìîæíà áà÷è-
òè, ùî ìîäèô³êàö³ÿ ïîâåðõí³ íàïîâíþâà÷à âïëèâຠíà
ïðîöåñ ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ ïîë³ìåðíî¿ ìàòðèö³, àëå
öÿ ð³çíèöÿ íå ³ñòîòíà, î÷åâèäíî öå ïîâ′ÿçàíî ç íåçíà÷-
íèì âì³ñòîì íàíîíàïîâíþâà÷à. ³äîìî [37], ùî ï³äâè-
ùåííÿ âì³ñòó àåðîñèëó ïðèçâîäèòü äî çíèæåííÿ
øâèäêîñò³ òà ãðàíè÷íîãî ñòóïåíÿ ïåðåòâîðåííÿ åïîê-
ñèãðóï. Î÷åâèäíî, àäñîðáö³éíà âçàºìîä³ÿ ìîëåêóë
åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ç íàíî÷àñòêàìè àåðîñèëó, ç
ð³çíîþ ïîâåðõíåâîþ åíåð㳺þ, ïðèâîäèòü äî çìåí-
øåííÿ øâèäêîñò³ ðåàêö³¿ çøèâàííÿ (ñòðóêòóðóâàííÿ)
åïîêñèãðóï â îáîõ âèïàäêàõ çà ðàõóíîê ¿õ áëîêóâàí-
íÿ [38] , à öå ïðèçâîäèòü äî çíèæåííÿ ñòóïåíÿ ïåðå-
òâîðåííÿ ¿õ â ö³ëîìó.
Íà ðèñ. 3 íàâåäåí³ êðèâ³ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ
äîñë³äæóâàíèõ çðàçê³â ó ïîäâ³éíèõ ëîãàðèôì³÷íèõ
Ðèñ. 1. ²×-ñïåêòðè âèõ³äíèõ êîìïîíåíò³â: 1 –
ìîäèô³êîâàíîãî (ã³äðîôîá³çîâàíîãî) ä³îêñèäó
êðåìí³þ; 2 – íåìîäèô³êîâàíîãî ä³îêñèäó êðåìí³þ
3500 3000 2500 2000 1500 1000
1
2
↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
3500 3000 2500 2000 1500 1000
1
2
3
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
↓↓↓↓↓
Ðèñ. 2. ²×-ñïåêòðè ã³áðèäíèõ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ
íàíîêîìïîçèò³â: 1 – åïîêñèäíî¿ ñìîë³ ÅÄ-20; 2 – ÅÄ-
20 +0,5 % À 300; 3 – ÅÄ-20 +0,5 % ÀÌ 300
147
Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, Ñ.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî
êîîðäèíàòàõ.
³äð³çêàìè ïðÿìèõ íà åêñïåðèìåíòàëüíèõ êðèâèõ
â³äçíà÷åí³ ë³í³éí³ ä³ëÿíêè, öèôðàìè âêàçàí³ çíà÷åí-
íÿ ¿õ íàõèë³â, ë³âà âåðòèêàëüíà ïðÿìà ïðîõîäèòü ÷å-
ðåç òî÷êè ïåðåãèíó; ïðàâà – ÷åðåç òî÷êè, ÿê³ ðîçä³ëÿ-
þòü âêëàäè ìàëîêóòîâîãî òà øèðîêîêóòîâîãî ðîçñ³-
þâàííÿ.
гâíÿííÿ, ùî îïèñóº äîâ³ëüíå ÷èñëî âçàºìîçâ′ÿ-
çàíèõ ñòðóêòóðíèõ ð³âí³â, ìຠâèãëÿä [35]:
i
i ( i 1) i
P3n 12 2 2 2 2
i g i g g
i 1
I(q) (G exp( q R / 3) B exp( q R / 3) erf (qR / 6 ) / q )
+
=
= − + − ×
∑ ,
äå Gi – êîåô³ö³ºíò ïðè ñï³ââ³äíîøåíí³ Ã³íüå äëÿ i-ãî
ð³âíÿ; Bi – êîåô³ö³ºíò ïðè ÷ëåí³ Ïîðîäà äëÿ ñòåïåíåâî¿
çàëåæíîñò³ ëîãàðèôìà ³íòåíñèâíîñò³ â³ä ëîãàðèôìà
õâèëüîâîãî âåêòîðà; Pi – åêñïîíåíòà, ùî âèçíà÷àº
ôðàêòàëüíó ðîçì³ðí³ñòü àãðåãàò³â i-ãî ð³âíÿ (äëÿ
ïîâåðõíåâèõ ôðàêòàë³â 3<Pi < 4, äëÿ ìàñîâèõ ôðàê-
òàë³â 1< Pi < 3).
Ôðàêòàëüíà ðîçì³ðí³ñòü ìàñîâîãî ôðàêòàëà Dm=Pi,
à ôðàêòàëüíà ðîçì³ðí³ñòü ïîâåðõíåâîãî ôðàêòàëà Ds=
6 - Pi; Rg – ðàä³óñ îáåðòàííÿ ôðàêòàëüíîãî àãðåãàòó i-ãî
ð³âíÿ.
 ðåçóëüòàò³ ï³äãîíêè ìîäåëüíèõ êðèâèõ äî åêñ-
ïåðèìåíòàëüíèõ ìîæíà âèçíà÷àòè òàê³ ñòðóêòóðí³
ïàðàìåòðè ÿê òèï ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â (ìàñîâ³ àáî
ïîâåðõíåâ³), ôðàêòàëüíà ðîçì³ðí³ñòü, ðîçì³ðè àãðå-
ãàò³â ³ ÷èñëî ïåðâèííèõ ÷àñòèíîê íèæ÷îãî ð³âíÿ ó
ôðàêòàëüíèõ àãðåãàòàõ á³ëüø âèñîêîãî ìàñøòàáíîãî
ð³âíÿ.
Íà ðèñ. 4 íàâåäåíî ðåçóëüòàòè ìîäåëþâàííÿ çà Á′þ-
êåéäæåì êðèâî¿ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ çðàçêà
åïîêñèäíîãî íàíîêîìïîçèòó ç ìàêñèìàëüíèì âì³ñòîì
íàíîíàïîâíþâà÷à (SiO2 – 15 % ìàñ.). Ïóíêòèðíèìè
10-3 10-2 10-1
101
103
105
107
109
1011
5
6
4
3
2
1
-3,7
-2,1
-3,4
-2,4
-3,5
-2,3
-3,7
-2,4
-3,0
-2,8
-3,6
ñîäåðæàíèå SiO2, %
q, A 10-2 10-1
10-2
10-1
100
101
102
103
104
105
-2,4
-3,4I,
r.u
.
In
te
ns
ity
, ñ
ì-1
q, A
Çðàçîê
(âì³ñò SiO2, % ìàñ.)
гâåíü
ôðàêòàëüíî¿
àãðåãàö³¿
Òèï ôðàêòàëüíèõ
àãðåãàò³â s D Rg, íì ds, íì
1 Ï -3,7 2,3 10 26 100 2 Ì -2,1 2,1 >200 >500
1 Ï -3,4 2,6 8,5 22 15,0 2 Ì -2,4 2,4 >200 >500
1 Ï -3,5 2,5 8 21 3,0 2 Ì -2,3 2,3 >200 >500
1 Ï -3,7 2,3 7,5 19 1,0 2 Ì -2,4 2,4 >200 >500
1 Ï -3,6 2,4 5,5 14 0,1 2 Ì -2,8 2,8 >200 >500
Òàáëèöÿ. Ñòðóêòóðí³ ïàðàìåòðè, îòðèìàí³ â ðåçóëüòàò³ ï³äãîíêè óí³ô³êîâàíèõ ôóíêö³é êðèâèõ ìàëîêóòîâîãî
ðåíòãåí³âñüêîãî ðîçñ³þâàííÿ äîñë³äæóâàíèõ çðàçê³â
Ïðèì³òêè: Òèï ôðàêòàëà (M – ìàñîâèé, Ï – ïîâåðõíåâèé); s – íàõèë ñêåéë³íãîâî¿ ä³ëÿíêè êðèâî¿ ìàëîêóòîâîãî
ðîçñ³þâàííÿ, íàâåäåíî¿ â ïîäâ³éíèõ ëîãàðèôì³÷íèõ êîîðäèíàòàõ; D – çíà÷åííÿ â³äïîâ³äíî¿ ôðàêòàëüíî¿
ðîçì³ðíîñò³; Rg, – ðàä³óñ îáåðòàííÿ ôðàêòàëüíîãî àãðåãàòà; ds = Rg·2,58 – ñåðåäí³é ä³àìåòð ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â.
Ðèñ. 3 . Êðèâ³ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ
åïîêñèêîìïîçèò³â ó ïîäâ³éíèõ ëîãàðèôì³÷íèõ
êîîðäèíàòàõ ïðè ð³çíîìó âì³ñò³ àåðîñèëó: 0 – 1; 0,1 –
2; 1,0 – 2; 3,0 – 4; 15,0 – 5 ³ 100 % – 6
Ðèñ. 4. Ðåçóëüòàò ìîäåëþâàííÿ çà Á′þêåéäæåì
êðèâî¿ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ çðàçêà ç
ìàêñèìàëüíèì âì³ñòîì íàíîíàïîâíþâà÷à
148
Åïîêñèäí³ íàíîêîìïîçèòè. Ñòðóêòóðà òà âëàñòèâîñò³.
ë³í³ÿìè âêàçàíî âêëàäè óíüº, öèôðè íàä ä³ëÿíêàìè
â³äïîâ³äàþòü çíà÷åííÿì íàõèëó ë³í³éíèõ ä³ëÿíîê.
Ñòð³ëêà ïîçíà÷ຠîáëàñòü çì³íè ðåæèì³â ðîçñ³þâàííÿ.
Ðåæèìè ôðàêòàëüíî¿ ïîâåä³íêè òà ñòðóêòóðí³ ïà-
ðàìåòðè, îòðèìàí³ ïðè àïðîêñèìàö³¿ åêñïåðèìåíòàëü-
íèõ êðèâèõ ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñü-
êèõ ïðîìåí³â ðèñ. 3 ãëîáàëüíèì óí³ô³êîâàíèì ð³âíÿí-
íÿì Á′þêåéäæà íàâåäåí³ â òàáëèö³.
Ç äàíèõ ðèñ. 3 ³ òàáëèö³ âèäíî, ùî íà êðèâ³é ìàëî-
êóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ âèõ³äíîãî íàíîíàïîâíþâà÷à
ñïîñòåð³ãàºòüñÿ íàÿâí³ñòü äâîõ ä³ëÿíîê ë³í³éíîãî õîäó
³íòåíñèâíîñò³, ùî ñâ³ä÷èòü ïðî äâîð³âíåâèé õàðàê-
òåð éîãî ñòðóêòóðè. Ïåðøèé ð³âåíü â³äïîâ³äຠïîâåð-
õíåâî-ôðàêòàëüíèì àãðåãàòàì, òîáòî ÷àñòî÷êàì ç ðîç-
ì³ðàìè áëèçüêî 30 íì ³ ç øîðñòêóâàòîþ ïîâåðõíåþ.
Òàê³ ÷àñòî÷êè º ðåçóëüòàòîì àãðåãàö³¿ íàòèâíèõ ÷àñ-
òî÷îê àåðîñèëó ³, â ñâîþ ÷åðãó, àãðåãóþòü ì³æ ñîáîþ
ç óòâîðåííÿì ìàñîâî-ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â òàêîãî
ñòðóêòóðíîãî ð³âíÿ, ðîçì³ðè ÿêèõ âèõîäÿòü çà ìåæ³
çîíè ³íôîðìàö³¿ ðåíòãåí³âñüêî¿ êàìåðè, òîáòî ¿õ ä³à-
ìåòðè ïåðåâèùóþòü 500 íì. Ïðè ââåäåíí³ òàêîãî íà-
ïîâíþâà÷à â åïîêñèäíó ìàòðèöþ âñòàíîâëåíèé äëÿ
íàíîíàïîâíþâà÷à õàðàêòåð ôðàêòàëüíî¿ àãðåãàö³¿ â
çíà÷í³é ì³ð³ çáåð³ãàºòüñÿ, àëå, â ì³ðó çìåíøåííÿ
âì³ñòó íàïîâíþâà÷à ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çìåíøåííÿ
ðîçì³ð³â ïîâåðõíåâî-ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â ïåðøîãî
ð³âíÿ. Ïðîöåñ àãðåãóâàííÿ ÷àñòî÷îê íàíîíàïîâíþâà-
÷à â åïîêñèäí³é ìàòðèö³ íàíîêîìïîçèòó ìîæíà ïîäà-
òè òàêîþ ñõåìîþ:
1 – íàòèâí³ ÷àñòêè àåðîñèëó, 2 – ïîâåðõíåâî-ôðàê-
òàëüí³ àãðåãàòè ïåðøîãî ð³âíÿ, ç ðîçì³ðàìè áëèçüêî
30 íì, 3 – ìàñîâî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè äðóãîãî ð³âíÿ
ç ðîçì³ðàìè, á³ëüøèìè çà 500 íì.
Ðîçãëÿäàþ÷è ìåõàí³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè ã³áðèäíèõ
êîìïîçèò³â, ùî ñôîðìîâàí³ çà íàÿâíîñò³ íàíîðîçì³ð-
íèõ íåîðãàí³÷íèõ ñïîëóê, ñë³ä çàçíà÷èòè, ùî äî âè-
íèêíåííÿ òåðì³í³â „íàíîìàòåð³àëè” ââàæàëîñÿ, ùî
ïîë³ìåðíèé ìàòåð³àë õàðàêòåðèçóºòüñÿ ñêëàäíîþ íàä-
ìîëåêóëÿðíîþ âíóòð³øíüîþ ñòðóêòóðîþ ç ð³çíèì
ðîçòàøóâàííÿì ñêëàäîâèõ ëàíîê ³ ð³çíèì õàðàêòåðîì
âçàºìî䳿 ì³æ íèìè, à îòæå éîãî ô³çèêî-ìåõàí³÷í³ âëà-
ñòèâîñò³ çàëåæàòü ó ïåðøó ÷åðãó â³ä éîãî ìîëåêóëÿð-
íî¿ áóäîâè, àëå ïåðåäàþòüñÿ ÷åðåç éîãî íàäìîëåêó-
ëÿðí³ óòâîðåííÿ. Ðàçîì ç òèì, ñó÷àñí³ ïîãëÿäè íà íà-
íîìàòåð³àëè äàþòü çìîãó ñòâåðäæóâàòè ìîæëèâ³ñòü
êåðóâàííÿ ñòðóêòóðîþ ïîë³ìåðíîãî êîìïîçèòó ï³ä ÷àñ
ñèíòåçó ÷è ôîðìóâàííÿ, à ïîêðàùåííÿ ìåõàí³÷íèõ âëà-
ñòèâîñòåé ñòâîðåíèõ êîìïîçèò³â ïîÿñíþâàòè çà ðàõó-
íîê óòâîðåííÿ ïåâíî¿ éîãî ìîðôîëî㳿 ³ â³äïîâ³äíî¿
íàíîñòðóêòóðè.
Ðåçóëüòàòè ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ âèïðîáóâàíü ïîêà-
çóþòü (ðèñ. 5), ùî ðîçðèâíà ì³öí³ñòü êîìïîçèò³â çà-
ëåæèòü â³ä ïðèðîäè ïîâåðõí³ íàíîíàïîâíþâà÷à, ³ íî-
ñèòü íåë³í³éíèé õàðàêòåð. Íà êðèâèõ ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³, îòðèìàíèõ äëÿ êîìïîçèò³â íà îñíîâ³ íåìî-
äèô³êîâàíîãî àåðîñèëó À-300 ³ íà îñíîâ³ àåðîñèëó
ÀÌ-300, ç ìîäèô³êîâàíîþ äèìåòèëäèõëîðñèëàíîì
ïîâåðõíåþ â ³íòåðâàë³ êîíöåíòðàö³é 0,0–0,3 % ìàñ.
ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çìåíøåííÿ ðîçðèâíî¿ ì³öíîñò³ ÷åðåç
ì³í³ìóì, ïðè çðîñòàíí³ âì³ñòó íàïîâíþâà÷à äî êîí-
öåíòðàö³¿ 0,5 % ìàñ. ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ìàêñèìóì çðîñ-
òàííÿ ðîçðèâíî¿ ì³öíîñò³. Ïðè ïîäàëüøîìó çðîñòàíí³
âì³ñòó íàïîâíþâà÷à äî êîíöåíòðàö³¿ 15 % ìàñ. íà êðè-
âèõ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ìîíîòîííå çìåíøåííÿ ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³. Òàêèé õàðàêòåð çàëåæíîñò³ ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³ â³ä âì³ñòó àåðîñèëó êîðåëþº ç äàíèìè ðåíò-
ãåíîñòðóêòóðíèõ äîñë³äæåíü, ÿê³ ïîêàçàëè, ùî ïðè
îòðèìàíí³ åïîêñèäíèõ íàíîêîìïîçèò³â íà îñíîâ³
ÅÄ-20 ³ àåðîñèëó ôîðìóºòüñÿ äâîð³âíåâèé õàðàêòåð
ñòðóêòóðè íàíîíàïîâíþâà÷à (àåðîñèëó): ïîâåðõíåâî-
ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè àåðîñèëó ç ðîçì³ðàìè áëèçüêî 30
íì ç øîðñòêóâàòîþ ïîâåðõíåþ, ³ ìàñîâî-ôðàêòàëüí³
àãðåãàòè ç ðîçì³ðàìè, á³ëüøèìè 520 íì, ÿê³ óòâîðþ-
þòüñÿ â ðåçóëüòàò³ ïðîñòîðîâî¿ àãðåãàö³¿ ÷àñòîê íà-
íîíàïîâíþâà÷à ïåðøîãî ð³âíÿ. Ïðè ââåäåíí³ òàêîãî
íàïîâíþâà÷à â åïîêñèäíó ìàòðèöþ òàêèé õàðàêòåð
ïðîñòîðîâî¿ àãðåãàö³¿ íàíîíàïîâíþâà÷à â çíà÷í³é ì³ð³
çáåð³ãàºòüñÿ, àëå, ó ì³ðó çìåíøåííÿ âì³ñòó íàïîâíþ-
âà÷à, ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çìåíøåííÿ ðîçì³ð³â ïîâåðõíå-
âî-ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â ïåðøîãî ð³âíÿ .
Òîáòî, ìîæíà çðîáèòè âèñíîâîê, ùî ñïîñòåðåæåíà
åêñòðåìàëüíà çàëåæí³ñòü ì³öíîñò³ íà ðîçðèâ ïðè íà-
ïîâíåíí³ êîìïîçèòó àåðîñèëîì áëèçüêî 0,5 % ìàñ.
ìîæå áóòè íàñë³äêîì óòâîðåííÿ ïðè òàêèõ êîíöåíòðà-
ö³ÿõ ñóö³ëüíî¿ àðìóþ÷î¿ ñ³òêè, ÿêó ôîðìóþòü ñóì³æí³
ìàñîâî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè. Çíèæåííÿ ì³öíîñò³ ïðè
ìåíøîìó òà á³ëüøîìó âì³ñò³ íàíîíàïîâíþâà÷à
î÷åâèäíî ïîâ′ÿçàíå ç ðóéíóâàííÿì òàêî¿ ñ³òêè. Òàê, ó
1 2 3
Ì
³ö
í³
ñò
ü
íà
ð
îç
ðè
â
σ,
Ì
Ï
à
0
10
2020
30
40
0 1 4 52 3 7 86
1
Êîíöåíòðàö³ÿ àåðîñèëó, %
Ðèñ. 5. Êîíöåíòðàö³éíà çàëåæí³ñòü ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³ ã³áðèäíèõ êîìïîçèò³â íà îñíîâ³ åïîêñèäíîãî
ïîë³ìåðó ³ àåðîñèëó: 1 – êîìïîçèòè íà îñíîâ³ ÅÄ-20+
À-300; 2 – êîìïîçèòè íà îñíîâ³ ÅÄ-20+ ÀÌ-300
2
149
Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, Ñ.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî
ïåðøîìó âèïàäêó (êîíöåíòðàö³ÿ àåðîñèëó äî 0,3 % ìàñ.)
îáìåæåí³ ðîçì³ðè ìàñîâî-ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â íå
çàáåçïå÷óþòü ¿õ áåçïîñåðåäíüîãî êîíòàêòó. Â äðóãî-
ìó (êîíöåíòðàö³ÿ àåðîñèëó á³ëüøå 0,5 % ìàñ.) – ìàº
ì³ñöå ÿâèùå ñåãðåãàö³¿ íàíîíàïîâíþâà÷à â ùå á³ëüø
êðóïí³ àãëîìåðàòè, ùî òàêîæ ïîðóøóº ïðîñòîðîâó
íåïåðåðâí³ñòü àðìóþ÷î¿ ñ³òêè.
Ç êðèâèõ ðîçðèâíî¿ ì³öíîñò³ âèïëèâຠòàêîæ, ùî
ì³öí³ñòü êîìïîçèò³â çàëåæèòü íå ò³ëüêè â³ä êîíöåíò-
ðàö³¿ àåðîñèëó, à é â³ä ïðèðîäè ïîâåðõí³ íàíîíàïîâ-
íþâà÷à, ùî ïðîÿâëÿºòüñÿ â çðîñòàíí³ ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³ äëÿ êîìïîçèò³â, îòðèìàíèõ íà îñíîâ³ àåðî-
ñèëó ÀÌ-300, ç ìîäèô³êîâàíîþ äèìåòèëäèõëîðñèëà-
íîì ïîâåðõíåþ, â ïîð³âíÿíí³ ç êîìïîçèòàìè, ùî
ì³ñòÿòü íåìîäèô³êîâàíèé àåðîñèë À-300, ïðè éîãî
îäíàêîâîìó âì³ñò³. Î÷åâèäíî, ùî ðåàêö³¿ COÑ-ãðóï â
ÃÎÍÊ ìàþòü ãåòåðîãåííèé õàðàêòåð ³ ïðîõîäÿòü íà
ìåæ³ ðîçä³ëó îðãàí³÷íî¿ òà íåîðãàí³÷íî¿ ôàç ³ ïîáëè-
çó íå¿. Íàÿâí³ñòü íà ïîâåðõí³ íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè àê-
òèâíèõ ãðóï, ÿê³ ìîæóòü âñòóïàòè â ðåàêö³¿ âçàºìî䳿
ç åïîêñèäíîþ ìàòðèöåþ, ñïðèÿº ôîðìóâàííþ ñïåöè-
ô³÷íî¿ ñòðóêòóðè ÃÎÍÊ ç íàÿâí³ñòþ õ³ì³÷íèõ çâ′ÿçê³â
ì³æ ì³íåðàëüíèì ³ îðãàí³÷íèì êîìïîíåíòàìè êîìïî-
çèö³é, ùî âïëèâຠÿê íà ñï³ââ³äíîøåííÿ øâèäêîñòåé
ðåàêö³é, òàê ³ íà ìîðôîëîã³þ êîìïîçèòó ³ éîãî
âëàñòèâîñò³.
ßê â³äîìî [39–41], ïðè íàïîâíåíí³ ïîë³ìåðíî¿ ìàò-
ðèö³ äèñïåðñíèìè íåîðãàí³÷íèìè ñïîëóêàìè ô³çèêî-
ìåõàí³÷í³ âëàñòèâîñò³ íàïîâíåíèõ êîìïîçèö³é çàëå-
æàòü â³ä ¿õíüî¿ õ³ì³÷íî¿ ïðèðîäè, êîíöåíòðàö³¿, ðîçì³-
ðó ÷àñòèíîê, ïèòîìî¿ ïîâåðõí³ òîùî. Çà ³íøèõ ð³âíèõ
óìîâ, âåëèêó ðîëü ãðàþòü òåõíîëîã³÷í³ ôàêòîðè, ô³çè÷-
íèé ñòàí íåîðãàí³÷íîãî íàïîâíþâà÷à, ñïîñîáè éîãî
ñóì³ùåííÿ ç â′ÿçêîþ ïîë³ìåðíîþ ìàòðèöåþ òà ³í. Ñàì
ïðîöåñ ââåäåííÿ â ïîë³ìåðíó ìàòðèöþ äèñïåðñíèõ
÷àñòîê äóæå íåïðîñòèé. Ââåäåííÿ òàêèõ ÷àñòîê ìåòî-
äîì çì³øóâàííÿ çàâæäè óñêëàäíþºòüñÿ óòâîðåííÿì
ïîâåðõíåâî-ôðàêòàëüíèõ, ÷è ìàñîâî-ôðàêòàëüíèõ àã-
ðåãàò³â, àáî çëèïàííÿì ÷àñòîê, ùî ï³äòâåðäæóºòüñÿ
äàíèìè ìàëîêóòîâî¿ ðåíòãåíîãðàô³¿.
Òàêèì ÷èíîì, ïðîâåäåí³ ðåíòãåíîñòðóêòóðí³
äîñë³äæåííÿ äàþòü çìîãó çðîáèòè âèñíîâêè, ùî ïðè
îòðèìàíí³ åïîêñèäíèõ íàíîêîìïîçèò³â íà îñíîâ³
ÅÄ-20 ³ àåðîñèëó ôîðìóºòüñÿ äâîð³âíåâèé õàðàêòåð
ñòðóêòóðè íàíîíàïîâíþâà÷à. Ïåðøèé ð³âåíü â³äïîâ-
³äຠïîâåðõíåâî-ôðàêòàëüíèì àãðåãàòàì ÷àñòî÷îê
àåðîñèëó ç ðîçì³ðàìè áëèçüêî 30 íì ³ ç øîðñòêóâà-
òîþ ïîâåðõíåþ. Äðóãîìó ð³âíþ â³äïîâ³äàþòü ìàñî-
âî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè ç ðîçì³ðàìè, á³ëüøèìè 500 íì,
ÿê³ óòâîðþþòüñÿ â ðåçóëüòàò³ ïðîñòîðîâî¿ àãðåãàö³¿
÷àñòîê íàíîíàïîâíþâà÷à ïåðøîãî ð³âíÿ. Ïðè ââåäåíí³
òàêîãî íàïîâíþâà÷à â åïîêñèäíó ìàòðèöþ òàêèé õà-
ðàêòåð ïðîñòîðîâî¿ àãðåãàö³¿ íàíîíàïîâíþâà÷à â
çíà÷í³é ì³ð³ çáåð³ãàºòüñÿ, àëå, ó ì³ðó çìåíøåííÿ
âì³ñòó íàïîâíþâà÷à ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çìåíøåííÿ
ðîçì³ð³â ïîâåðõíåâî-ôðàêòàëüíèõ àãðåãàò³â ïåðøîãî
ð³âíÿ .
Âñòàíîâëåíî, ùî ïðè ôîðìóâàíí³ äâîð³âíåâîãî
õàðàêòåðó ñòðóêòóðè íàíîíàïîâíþâà÷à ðîçðèâíà
ì³öí³ñòü åïîêñèäíèõ íàíîêîìïîçèò³â íîñèòü åêñòðå-
ìàëüíó çàëåæí³ñòü, ïðè íàïîâíåíí³ êîìïîçèòó àåðî-
ñèëîì áëèçüêî 0,5 % ìàñ. íà êðèâ³é ñïîñòåð³ãàºòüñÿ
ìàêñèìóì, ùî ìîæå áóòè íàñë³äêîì óòâîðåííÿ ïðè
òàêèõ êîíöåíòðàö³ÿõ ñóö³ëüíî¿ àðìóþ÷î¿ ñ³òêè, ÿêó
ôîðìóþòü ñóì³æí³ ìàñîâî-ôðàêòàëüí³ àãðåãàòè. Çíè-
æåííÿ ì³öíîñò³ ïðè ìåíøîìó òà á³ëüøîìó âì³ñò³ íà-
íîíàïîâíþâà÷à î÷åâèäíî ïîâ′ÿçàíå ç ðóéíóâàííÿì
òàêî¿ ñ³òêè.
Ïîêàçàíî, ùî ì³öí³ñòü êîìïîçèò³â çàëåæèòü íå
ò³ëüêè â³ä êîíöåíòðàö³¿ àåðîñèëó, à é â³ä ïðèðîäè éîãî
ïîâåðõí³, ùî ïðîÿâëÿºòüñÿ â çðîñòàíí³ ðîçðèâíî¿
ì³öíîñò³ äëÿ êîìïîçèò³â, îòðèìàíèõ íà îñíîâ³ àåðî-
ñèëó ÀÌ-300, ç ìîäèô³êîâàíîþ ïîâåðõíåþ. Î÷åâèä-
íî, ùî íàÿâí³ñòü íà ïîâåðõí³ íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè àê-
òèâíèõ ãðóï, ÿê³ ìîæóòü âñòóïàòè â ðåàêö³¿ âçàºìî䳿
ç åïîêñèäíîþ ìàòðèöåþ, ñïðèÿº ôîðìóâàííþ ñïåöè-
ô³÷íî¿ ñòðóêòóðè ÃÎÍÊ ç íàÿâí³ñòþ õ³ì³÷íèõ çâ′ÿçê³â
ì³æ ì³íåðàëüíèì ³ îðãàí³÷íèì êîìïîíåíòàìè êîìïî-
çèö³é, ùî âïëèâຠÿê íà ìîðôîëîã³þ êîìïîçèòó, òàê ³
íà éîãî âëàñòèâîñò³.
˳òåðàòóðà
1. Íàíîòåõíîëîãèÿ â áëèæàéøåì äåñÿòèëåòèè. / Ïîä
ðåä. Ðîêî Ì.Ê., Óèëüÿìñà Ð.Ñ., Àëèâèñàòîñà Ï. – Ì.:
Ìèð, 2002.
2. Ñåðãååâ Ã.Á. Íàíîõèìèÿ. – Ì.: ÌÃÓ, 2003.
3. Íàíîñèñòåìè, íàíîìàòåð³àëè, íàíîòåõãîëî㳿 / ϳä
ðåä.Øïàêà À.Ï.³ ³í. – Êè¿â: Àêàäåìïåð³îäèêà. 2003. –
Ò.1, âèï.1. – 328ñ.
4. À.Ï.Øïàê, Þ.À.Êóíèöüêèé, Â.Ë.Êàðáîâñüêèé.
Êëàñòåðíûå è íàíîñòðóêòóðíûå ìàòåðèàëû. –Êè¿â:
Àêàäåìïåð³îäèêà. 2003. – Ò.1, âèï.1. – 328ñ.
5. L.M.Bronstein, R.L.Karlinsey, K.Ritter, C.G. Joo,
B. Stein, J.W. Zwanziger // J. Mater. Chem. – 2004. –
Vol.14. – P. 1812–1820.
6. Lam S.K., Chan M.A., Lo D. // Sens. Actuators. – 2001.
– V.73. – P. 135.
7. Shimizu Y., Michishita S., Murata T. // Jpn. J. Appl.
Phys. – 1995. – Vol. 34. – P. L833–L834.
8. Osborne.H., Blohowiak K.Y,. Taylor S.R. //
Progr.Org.Coatings. – 2001. – Vol. 41. – P. 217–220.
9. Bessiere A., Badot J.-C., Certiat M.-C //
Electrochim.Acta. – 2001. – Vol. 46. –P. 2251.
10. Tadanaga K., Katata N., Minami T. // J. Am. Ceram.
Soc. – 1997. – Vol. 80. – P. 1040–1042.
11.Âåñåëîâñêèé Ð.À., Èùåíêî Ñ.Ñ., Íîâèêîâà Ò.È. //
150
Åïîêñèäí³ íàíîêîìïîçèòè. Ñòðóêòóðà òà âëàñòèâîñò³.
Óêð. õ³ì. æóðí. – 1988. – 54, ¹ 3. – Ñ. 315–319.
12. De Souza E.F., Bezera C.C., Galambeck F. // Polymer.
– 1997. – 38, ¹ 26. – P. 6285–6293.
13. Ñ.Ñ.Èùåíêî, À.Á.Ïðèäàòêî, Ò.È.Íîâèêîâà,
Å.Â. Ëåáåäåâ // Âûñîêîìîëåêóëÿð. ñîåäèíåíèÿ.
Ñåð.À. – 1995. – 37, ¹ 7. – Ñ. 1125–1129.
14. Ëåáåäåâ ª.Â., Èùåíêî Ñ.Ñ., Ïðèäàòêî À.Á. //
Êîìïîçèö. ïîëèìåð. ìàòåðèàëû. –1999. –21, ¹ 1. –
Ñ. 3–12.
15. Ñ.Ñ. Èùåíêî, Â.Ô. Ðîñîâèöêèé, À.Á. Ïðèäàòêî,
Áàáêèíà Í.Â., Ëåáåäåâ Å.Â. // Æóðí. ïðèêë. õèìèè. –
1998. – ¹ 11. – Ñ. 1929–1933.
16. Ïðèäàòêî À.Á., ²ùåíêî Ñ.Ñ., Ëåáåäåâ ª.Â. // Ô³çèêà
êîíäåíñîâàíèõ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñèñòåì. – 1998.
– ¹ 4. – Ñ. 31–33.
17. Ìàìóíÿ ª.Ï., Þðæåíêî Ì.Â., Ëåáåäåâ ª. ,
Èùåíêî Ñ.Ñ., Ïàðàùåíêî ².Ì. // Ïîë³ìåð. æóðí. –
2008. – 30, ¹ 1. – Ñ. 37–42.
18. Ìàìóíÿ ª.Ï., Ìèøàê Â.Ä., Ëåáåäºâ ª.Â. // Ïîë³ìåð.
æóðí. – 2004. – 26, ¹ 1. – Ñ. 40–45.
19.Mark J.E. // J. Appl. Polym. Sci., Polym. Symp. – 1992.
– Vî1. 50. – P. 273.
20. Feng Yang, Tuthun On, Zhongzhen Yu. // J. Appl.
Polym. Sci. – 1998. – Vî1. 69. – P. 355.
21. Ñ.Ñ.Èâàí÷åâ, À.Ì.Ìåø, N.Reichelt, Ñ.ß. Õàéêèí,
A. Hesse, Ñ.Â. Ìÿêèí // Âûñîêîìîëåêóëÿð. ñîåäèíåíèÿ.
Ñåð.À. – 2002. – 44, ¹ 6. – Ñ. 996–1002.
22. Sugimoto Í., Nakanishi Å., Yamauchi Ê. and other /
/ Polymer Bulletin. – 2004. – Vol.52. – P. 209–218.
23. ²ùåíêî Ñ.Ñ., Ëåáåäåâ Å.Â. // Óêð. õ³ì. æóðí. – 2001.
– 67, ¹ 8. – Ñ. 116–119.
24. Haas-Santo K., Fichtner M., Schubert K. //
Appl.Catalysis A.: General. – 2001. –Vol. 220. – P. 79–82.
25. Wu Z., Lee K., Lin Y. // J. Non-Cryst. Solids. – 2003.
– Vol. 320. – P. 168–170.
26. Nam C.W., Woo S.I.. // Thin Solid Films. –1994. –
Vol. 237. – P. 314–315.
27. Santos L.R.B., Belin S., Brios V. // J. Sol-Gel Sci. &
Tech. – 2003. – Vol. 26. – P. 171–173.
28. Song C., Villemure. G. // Microporous and Mesoporous
Materials. – 2001. – Vol. 44–45. – P. 679–682.
29. Deng Z., Wang J., Wu A. // J. Non-Cryst. Solids. –
1998. – Vol. 225. – P. 101–103.
30. Ìàëàõîâà ².Â., ÒüîðòèõÂ.À., Áóëüáóõ Þ.Ì.,
Øèé÷óê Î.Â. // Ïîë³ìåð. æóðí. – 2007. – 29, ¹ 2. –
Ñ. 149–153.
31.ÌóðàâñêàÿÒ.Ï., Ïàâëîâ Â.È., Âåñåëîâñêèé Ð.À. //
Êîìïîçèö. ïîëèìåð. ìàòåðèàëû. – 1992. – Âûï.51. –
Ñ. 48–51.
32. ÏåòðóñåíêîÑ.Ê., Øóò Ì.È., Ñâº÷íèêîâ Î.Ñ.,
Ñè÷êàðü.Ò.Ã..// Êîìïîçèö. ïîëèìåð. ìàòåðèàëû. – 1992.
– Âûï.51. – Ñ. 59–64.
33. Þ.Ñ.Ëèïàòîâ, Â.Â.Øèëîâ, Þ.Ï.Ãîìçà,
Í.Å.Êðóãëÿê.Ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû èçó÷åíèÿ
ïîëèìåðíûõ ñèñòåì”. – Êè¿â: Íàóê. äóìêà, 1982. –
296 ñ.
34. Vonk C.G. FFSAXS’s Program for Processing Small-
Angle X-ray Scattering Data. Geleen, DSM, 1974. – 83 p.
35.Beaucage G. // J.Appl. Crystallogr. – 1995. – V. 29. –
P.134–146.
36. Áåëàìè Ë. Èíôðàêðàñíûå ñïåêòðû ñëîæíûõ
ìîëåêóë. - Ì.: Óçä-âî èíîñòð. ë-ðû. – 1963. – 590 ñ.
37. Á³ëîãóáêà Î.Ð.,Ìàëàõîâà ².Â., Øèé÷óê Î.Â.//
Ïîë³ìåð. æóðí. – 2005. – 27, ¹ 4. –Ñ. 268–271.
38. Çàêîðäîíñüêèé Â.Ï., Ñêëàäàíþê Ð.Â. // Óêð. õ³ì.
æóðí. – 1998. – 68, ¹ 9. –Ñ. 62–66.
39.ͳëüñåí Ë. Ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîëèìåðîâ è
ïîëèìåðíûõ êîìïîçèöèé. – Ì: Õèìèÿ, 1978. – 312 ñ.
40. Øèëîâà Î.À., Øèëîâ Â.Â. // Íàíîñèñòåìè,
íàíîìàòåð³àëè, íàíîòåõíîëî㳿. – 2003. – 1, ¹ 1. –
Ñ. 9–83.
41. Êóäèíà Å.Ô., Ïëåñêà÷åâñêèé Þ.Ì. // Ìàòåðèàëû
ÕÕ Âñåðîññèéñêîãî ñîâåùàíèÿ ïî
òåìïåðàòóðîóñòîé÷èâûì ôóíêöèîíàëüíûì
ïîêðûòèÿì. – Ñ-Ïåòåðáóðã. – 2007. – Ñ. 123–124.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 19 æîâòíÿ 2007 ð.
Â.Ä. Ìèøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, Ñ.Ä. Íåñ³í, Â.Â. Êëåïêî
151
Ýïîêñèäíûå íàíîêîìïîçèòû. Ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà
Â.Ä. Ìûøàê, Â.Â. Ñåìèíîã, Þ.Ï. Ãîìçà, C.Ä. Íåñèí, Â.Â. Êëåïêî
Èíñòèòóò õèìèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû
48, Õàðüêîâñêîå øîññå, Êèåâ, 02160, Óêðàèíà
Èññëåäîâàíû ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòè ôîðìèðîâàíèÿ íàíîêîìïîçèòîâ íà îñíîâå ýïîêñèäíîãî
îëèãîìåðà ÝÄ-20 â ïðèñóòñòâèè âûñîêîäèñïåðñíîãî àýðîñèëà ñ ðàçíîé ïðèðîäîé ïîâåðõíîñòè
(À-300, ÀÌ-300). Ïîêàçàíî, ÷òî íàíîíàïîëíèòåëü õàðàêòåðèçóåòñÿ äâóõóðîâíåâûì õàðàêòåðîì
ñòðóêòóðû. Ïåðâûé ñîñòàâëÿþò ïîâåðõíîñòíî-ôðàêòàëüíûå àãðåãàòû ÷àñòèö àýðîñèëà
ðàçìåðàìè îêîëî 30 íì ñ øåðîõîâàòîé ïîâåðõíîñòüþ, âòîðîé – ìàññîâî-ôðàêòàëüíûå àãðåãàòû
áîëüøèõ ðàçìåðîâ (>500 íì), êîòîðûå ñîñòîÿò èç àãðåãàòîâ ïåðâîãî óðîâíÿ. Ïðè ââåäåíèè òàêîãî
íàïîëíèòåëÿ â ýïîêñèäíóþ ìàòðèöó íàáëþäàåìûé õàðàêòåð åãî ïðîñòðàíñòâåííîé àãðåãàöèè â
çíà÷èòåëüíîé ìåðå ñîõðàíÿåòñÿ, íî óìåíüøåíèå ñîäåðæèìîãî íàïîëíèòåëÿ ñîïðîâîæäàåòñÿ
ñèíáàòíûì óìåíüøåíèåì ðàçìåðîâ ïîâåðõíîñòíî-ôðàêòàëüíûõ àãðåãàòîâ ïåðâîãî óðîâíÿ.
Ìåõàíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè íàíîêîìïîçèòîâ îïðåäåëÿþòñÿ îñîáåííîñòÿìè ñòðóêòóðíîé
îðãàíèçàöèè ìàòåðèàëà è çàâèñÿò îò ñîäåðæàíèÿ àýðîñèëà è ïðèðîäû åãî ïîâåðõíîñòè.
Properties of oligourethane-based hybrid compositions depending on aggregative
state inorganic hydroxyl-containing component
V.D. Myshak, V.V. Seminog , Yu.P. Gomza, S.D. Nesin, V.V. Klepko
Institute of Macromolecular Chemistry, NAS of Ukraine
48, Kharkivske shausse, Kyiv, 02160, Ukraine
Structural features of nanocomposites formation on a basis epoxid oligomer ED-20 at presence high-
disperce aeroforce with the different nature of a surface (A-300, ÀÌ-300) are investigated. It is shown,
that filler is characterized by two-level character of structure. The first - units of particles aeroforce in
the sizes about 30 nanometers with the rough surface make superficially - fractal, the second - mass-
fractal units of the big sizes (> 500 nanometers) which will consist of units of the first level. At introduction
such filler in a epoxid matrix observable character of his(its) spatial aggregation appreciably is kept,
but reduction of filler contents is accompanied sinbatic by reduction of the sizes superficially - fractal
units of the first level. Mechanical characteristics of nanocomposites are defined(determined) by features
of the structural organization of a material and depend on the maintenance(contents) aeroforce and
the nature of his(its) surface.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7282 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3275 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:30:43Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мишак, В.Д. Семиног, В.В. Гомза, Ю.П. Несін, C.Д. Клепко, В.В. 2010-03-26T14:11:43Z 2010-03-26T14:11:43Z 2008 Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості / В.Д. Мишак, В.В. Семиног, Ю.П. Гомза, С.Д. Несін, В.В. Клепко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 144-151. — Бібліогр.: 41 назв. — укp. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7282 678:678.82 Досліджено структурні особливості формування нанокомпозитів на основі епоксидного олігомеру ЕД-20 за наявності високодисперсного аеросилу з різною природою поверхні. Показано, що нанонаповнювач характеризується дворівневим характером структури. Перший складають поверхнево-фрактальні агрегати (ПФА) часток аеросилу з розмірами близько 30 нм із шорсткуватою поверхнею, другий - масово-фрактальні агрегати великих розмірів, які складаються з агрегатів першого рівня. У разі введення такого наповнювача в епоксидну матрицю спостережений характер його просторової агрегації значною мірою зберігається, але зменшення вмісту наповнювача супроводжується синбатним зменшенням розмірів ПФА першого рівня. Механічні характеристики нанокомпозита визначаються особливостями структурної організації матеріалу і залежать від вмісту аеросилу та природи його поверхні. Исследованы структурные особенности формирования нанокомпозитов на основе эпоксидного олигомера ЭД-20 в присутствии высокодисперсного аэросила с разной природой поверхности (А-300, АМ-300). Показано, что нанонаполнитель характеризуется двухуровневым характером структуры. Первый составляют поверхностно-фрактальные агрегаты частиц аэросила размерами около 30 нм с шероховатой поверхностью, второй – массово-фрактальные агрегаты больших размеров (>500 нм), которые состоят из агрегатов первого уровня. При введении такого наполнителя в эпоксидную матрицу наблюдаемый характер его пространственной агрегации в значительной мере сохраняется, но уменьшение содержимого наполнителя сопровождается синбатным уменьшением размеров поверхностно-фрактальных агрегатов первого уровня. Механические характеристики нанокомпозитов определяются особенностями структурной организации материала и зависят от содержания аэросила и природы его поверхности. Structural features of nanocomposites formation on a basis epoxid oligomer ED-20 at presence highdisperce aeroforce with the different nature of a surface (A-300, ÀÌ-300) are investigated. It is shown, that filler is characterized by two-level character of structure. The first - units of particles aeroforce in the sizes about 30 nanometers with the rough surface make superficially - fractal, the second - massfractal units of the big sizes (> 500 nanometers) which will consist of units of the first level. At introduction such filler in a epoxid matrix observable character of his(its) spatial aggregation appreciably is kept, but reduction of filler contents is accompanied sinbatic by reduction of the sizes superficially - fractal units of the first level. Mechanical characteristics of nanocomposites are defined(determined) by features of the structural organization of a material and depend on the maintenance(contents) aeroforce and the nature of his(its) surface. uk Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України Структура і властивості Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості Эпоксидные нанокомпозиты. Структура и свойства Properties of oligourethane-based hybrid compositions depending on aggregative state inorganic hydroxyl-containing component Article published earlier |
| spellingShingle | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості Мишак, В.Д. Семиног, В.В. Гомза, Ю.П. Несін, C.Д. Клепко, В.В. Структура і властивості |
| title | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості |
| title_alt | Эпоксидные нанокомпозиты. Структура и свойства Properties of oligourethane-based hybrid compositions depending on aggregative state inorganic hydroxyl-containing component |
| title_full | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості |
| title_fullStr | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості |
| title_full_unstemmed | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості |
| title_short | Епоксидні нанокомпозити. Структура та властивості |
| title_sort | епоксидні нанокомпозити. структура та властивості |
| topic | Структура і властивості |
| topic_facet | Структура і властивості |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7282 |
| work_keys_str_mv | AT mišakvd epoksidnínanokompozitistrukturatavlastivostí AT seminogvv epoksidnínanokompozitistrukturatavlastivostí AT gomzaûp epoksidnínanokompozitistrukturatavlastivostí AT nesíncd epoksidnínanokompozitistrukturatavlastivostí AT klepkovv epoksidnínanokompozitistrukturatavlastivostí AT mišakvd époksidnyenanokompozitystrukturaisvoistva AT seminogvv époksidnyenanokompozitystrukturaisvoistva AT gomzaûp époksidnyenanokompozitystrukturaisvoistva AT nesíncd époksidnyenanokompozitystrukturaisvoistva AT klepkovv époksidnyenanokompozitystrukturaisvoistva AT mišakvd propertiesofoligourethanebasedhybridcompositionsdependingonaggregativestateinorganichydroxylcontainingcomponent AT seminogvv propertiesofoligourethanebasedhybridcompositionsdependingonaggregativestateinorganichydroxylcontainingcomponent AT gomzaûp propertiesofoligourethanebasedhybridcompositionsdependingonaggregativestateinorganichydroxylcontainingcomponent AT nesíncd propertiesofoligourethanebasedhybridcompositionsdependingonaggregativestateinorganichydroxylcontainingcomponent AT klepkovv propertiesofoligourethanebasedhybridcompositionsdependingonaggregativestateinorganichydroxylcontainingcomponent |