Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический институт» Г.В. Козлов, Г.Е. Заиков, О.В. Стоянов, А.М. Кочнев ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ Монография Казань Издательство КНИТУ 2012 УДК 541.18 Козлов Г.В. <...> Дисперсно-наполненные полимерные нанокомпозиты : монография / Г.В. Козлов [и др.] <...> ISBN 978-5-7882-1315-6 Исследован ряд специфических особенностей структуры и свойств дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов. <...> Описаны новые для этих материалов эффекты: наноадгезия, механизмы усиления и т.п. <...> К.З. Гумаргалиева ISBN 978-5-7882-1315-6 © Козлов Г.В., Заиков Г.Е., Стоянов О.В., Кочнев А.М., 2012 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2012 2 ВВЕДЕНИЕ В настоящее время полимерные нанокомпозиты представляют собой один из наиболее перспективных типов конструкционных материалов [1]. <...> До сих пор основное внимание уделялось нанокомпозитам, наполненным слоевыми силикатами (органоглиной) [2–6] или нанотрубками (нановолокнами) [7–10], тогда как дисперсно-наполненные нанокомпозиты изучены в гораздо меньшем объеме. <...> Эффект наноадгезии Для многофазных материалов уровень взаимодействия между фазами играет определяющую роль в формировании свойств этих материалов [12]. <...> Сказанное выше в полной мере относится и к полимерным композитам (нанокомпозитам). <...> Так, авторы работы [13] продемонстрировали, что увеличение содержания наполнителя в полимерных композитах в случае хорошей межфазной адгезии приводит к повышению модуля упругости, а отсутствие межфазной адгезии полимерная матрица-наполнитель – к его снижению. <...> Однако определение уровня адгезии экспериментальными методами в случае полимерных композитов наталкивается на определенные трудности. <...> Так, определенная стандартными методами адгезионная прочность может существенно отличаться <...>
Дисперсно-наполненные_полимерные_нанокомпозиты.pdf
УДК 541.18
Козлов Г.В.
Дисперсно-наполненные полимерные нанокомпозиты : монография
/ Г.В. Козлов [и др.]; М-во образ. и науки России, Казан. нац.
исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2012. – 125 с.
ISBN 978-5-7882-1315-6
Исследован ряд специфических особенностей структуры и
свойств дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов. Описаны
новые для этих материалов эффекты: наноадгезия, механизмы
усиления и т.п. Структурный анализ выполнен с использованием
фрактального анализа и кластерной модели структуры аморфного состояния
полимеров. Рассмотрены перспективы применения этого
класса наноматериалов по сравнению с другими видами полимерных
нанокомпозитов.
Предназначена для ученых и специалистов, занимающихся исследованиями
и разработками в области полимерных композиционных
материалов, а также аспирантов и студентов соответствующих
специальностей высших учебных заведений.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского
национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
зам. директора Института биохимической физики
им. Н.М. Эмануэля д-р хим. наук,
проф. А.А. Попов
зав. лаб. Института химической физики
им. Н.Н. Семенова РАН д-р хим. наук,
проф. К.З. Гумаргалиева
ISBN 978-5-7882-1315-6 © Козлов Г.В., Заиков Г.Е., Стоянов О.В.,
Кочнев А.М., 2012
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2012
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................................................................................3
I. Структура дисперсно-наполненных полимерных
нанокомпозитов......................................................................4
А. Эффект наноадгезии.......................................................4
Б. Теоретическое описание эффекта наноадгезии:
фрактальные модели.....................................................13
В. Практические аспекты реализации эффекта
наноадгезии ...................................................................26
Г. Межфазные области как армирующий элемент
полимерных нанокомпозитов......................................30
Д. Структура нанонаполнителя в полимерной
матрице ..........................................................................36
Е. Агрегация частиц нанонаполнителя ...........................44
II. Механические свойства......................................................55
III. Теплофизические свойства ................................................89
IV. Перспективы применения дисперсно-наполненных
нанокомпозитов..................................................................101
Литература...................................................................................111
125
Стр.125