Исследование свойств органо-неорганических молекулярных наночастиц, полученных различными методами (1103262), страница 5
Текст из файла (страница 5)
– Свойства фракций кремнеземов IIIМолекулярная массаТст, 0ССодержаниеSiO2, %SiO2:(CH 3 )3SiIII-73300-506,21:1,1III-6730015046,41:1III-413450>Tразл511:0,8ОбразецВидВ таблице также для сравнения представлены отношения неорганической корганической части в кремнеземах, определенные по данным элементного анализа.Сравнивая кремнеземы, полученные I и III методами синтеза, можно сделатьвывод о том, что в этих частицах ядро является упорядоченным, однако в первомслучаедоляупорядоченнойчастизначительноменьше,чемвчастицахсинтезированных III методом синтеза. Частицы, синтезированные II и IV методамисинтеза, имеют аморфное кремнеземное ядро.3.4.
Получение композитов на основе полистирола.В диссертации была рассмотрена возможность получения полимерныхнанокомпозитоввусловияхисключающихпроцессыагрегированиячастицнаполнителя в полимерной матрице. В качестве наполнителей для матрицыполистирола были выбраны два объекта, отличающиеся поверхностным слоем:кремнезем VI с 2-фенилэтильными группами на периферии и немодифицированныйкремнезем II (силиказоль) с гидроксильными группами на периферии.Нанокомпозит на основе кремнезема VI и полистирола получали смешением врасплаве при температуре 165°С.
Полученный композит оставался прозрачным придовольно большой весовой доле наполнения в 20 масс.%23Нанокомпозиты на основе немодифицированного силиказоля и полистиролаполучали в растворе тетрагидрофурана. Для предотвращения агрегации проводилибыстрое высаживание системы плохим растворителем (гексаном), сушили отоставшегося растворителя и отпрессовали. Полученные нанокомпозиты былимутными во всем диапазоне наполнения от 1 до 7 масс.%.Основная задача исследования свойств образцов заключалась в изучениихарактерараспределениямодифицированногокремнеземаVIинемодифицированного силиказоля II в полимерной матрице. Данные малоугловогорентгеновского рассеяния (МУРР), полученные на пластинах из отпрессованныхэкструдатов, приведены на рис.
15.I*s21234Рис. 15. - Кривые МУРР композитовПС с наполнителями:1 – немодифицированный силиказоль1%; 2 – немодифицированныйсиликазоль 3%; 3 –немодифицированный силиказоль 7%4 - модифицированный кремнезем VI20%1321400,10,20,30,4-1s, ÅАнализ кривых рассеяния позволяет сделать вывод о наличии агрегациинемодифицированных силиказолей в полимерной матрице даже при минимальномнаполнении в 1 масс.%. Это следует из анализа кривых, т.к. наблюдается высокаяинтенсивность рассеяния в области малых углов, которая увеличивается приувеличении доли кремнезема от 1 масс.% до 7 масс.% в нанокомпозите.
В случаемодифицированного кремнезема VI такого возрастания интенсивности в областималых углов не происходит, что говорит об отсутствии заметной агрегациинанонаполнителя в полимерной матрице. Таким образом, подход к синтезу частиц с24регулируемыми параметрами позволяет не только управлять свойствами наночастиц,но и процессами получения полимерных нанокомпозитов, не сопровождающихсяагрегированием наполнителя.ВЫВОДЫ1.Синтезированы кремнеземные частицы на основе а) молекулярного силиказоля;б) сверхразветвленного полиэтоксисилоксана; в) тетраэтоксисилана в кислойсреде; г) тетраэтоксисилоксана в щелочной среде. Состав и структураполученных частиц идентифицированы методами ЯМР-спектроскопии, ИКспектроскопии и элементного анализа.2.Исследованыфизико-химическиесвойствананочастицметодамиГПХ,вискозиметрии, ДСР, термомеханики и рентгеновского рассеяния в областибольших углов.
Показано, что во всех случаях объекты имеют организациюядро-оболочка, при этом структура ядра во всех случаях различна: аморфная вчастицах, синтезированных на основе силиказоля и тетраэтоксисилана вщелочной среде; упорядоченная в частицах на основе тетраэтоксисилана вкислой среде; «промежуточная» на основе полиэтоксисилоксана3.Для описания поведения нанообъектов предложены модели: макромолекулы ичастицы. По мере увеличения размеров ядра и сокращения размеров оболочки,прослежена эволюция системы от макромолекулы к наночастице.4.Показано, что тип ядра (аморфное – упорядоченное) задается методом синтеза, аморфология наночастицы (соотношение размеров ядра и оболочки) можетрегулироваться в рамках каждого из методов.5.Впервые получены нанокомпозиты на основе полистирола с гомогеннымраспределением гибридных наночастиц в полимерной матрице при степенинаполнения до 20 масс.
%.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХПУБЛИКАЦИЯХ:1. Н.В. Воронина, И.Б.Мешков, В.Д.Мякушев, Н.В.Демченко, Т.В.Лаптинская,А.М. Музафаров. Синтез и исследование свойств гибридных наночастиц«неорганическоеядро-органическаянанотехнологии. 2008. т.
5-6. с.127-135оболочка».//Российские252. А.В. Быстрова, Н.В. Воронина, Н.В. Гаевой, Е.В. Гетманова, О.Б. Горбацевич,Е.В. Егорова, В.М. Мешков, А.Н. Озерин, Е.А. Татаринова, А.М. Музафаров.Синтез и управление молекулярными параметрами сверхразветвленныхкремнийсодержащих полимеров и полимерных нанокомпозитов на их основе. //Российские нанотехнологии. 2008.
т. 5-6. c.46-503. I.B. Meshkov, V.V. Kazakova, O.B. Gorbatcevich , N.V. Voronina, V.D.Myakushev, A.M. Muzafarov. MQ-Type Polymers Based on HyperbranchedPolyethoxysiloxane and Molecular Silicasoles. // Division of Polymer Chemistry232nd ACS National Meeting. San Francisco. CA. September 10-14. PolymerPreprints 2006. V. 47(2). P. 1152-11534. Н.А.
Шумилкина, В.Д. Мякушев, Е.А. Татаринова, М.И.Бузин, Н.В. Воронина,Т.В. Лаптинская, М.О. Галлямов, А.Р. Хохлов, А.М. Музафаров. Синтез исвойства фторпроизводных карбосилановых дендримеров высоких генераций.// Высокомолекулярные соединения. Серия А.
2006. т. 48. №12. C. 1240–12475. N.V. Voronina, I. B. Meshkov, A.M. Muzafarov. Hybrid Nanoparticles InorganicCore-Organic Shell: Synthesis and Characterization. // Book of Abstracts 4thInternational Conference “Stimuli-Responsive Polymeric Materials (STIPOMAT)”.Lacanau. France. September 21-24. 20086. A.M. Muzafarov, N.V. Voronina, E.A. Tatarinova, N.A.
Sheremet'eva, I.B.Meshkov. Molecular nanoobjects. The influence of molecular architecture on thebehavior in block and in solutions. // 6th International Symposium Molecular Orderand Mobility in Polymer Systems. St-Petersburg. 2-6 June. 2008. L-0127. A.M. Muzafarov, E.A. Tatarinova, N.A. Shumilkina, A.S. Tereshchenko, N.V.Voronina, V.D. Miakouchev, K.V.
Parshina, A.I. Buzin. Comparison properties ofthe carbosilane dendrimers of different architecture resulted in some specific featuresof the dendrimers morphology in monolayers and in bulk. // International DendrimerSymposium 5 (IDS-5). Toulouse. France. 28 August – 1 September 2007. P.-O.608. N. Voronina, I. Meshkov, V. Kazakova, A.
Muzafarov. Preparation andcharacterization of modified silica particles. // 3th International Conference “StimuliResponsive Polymeric Materials (STIPOMAT)”. Les Diableretz. Switzerland.October 14-17. 2007269. Н.В. Воронина, И.Б.Мешков, В.В. Казакова, А.М. Музафаров.
Получениемолекулярных силиказолей и исследование их свойств. // 4-ая ВсероссийскаяКаргинская конференции «Наука о полимерах 21-му веку». Москва МГУ 2007.Сб. тезисов Т.2 с.8410. Н.В.Воронина,Е.А.Татаринова,Г.М.Игнатьева,Т.В.Лаптинская,А.М.Музафаров. Изучение кремнийорганических систем методами гельпроникающейхроматографии,вискозиметрииидинамическогосветорассеяния. // 23 Симпозиум по реологии 19-24 июня.
Валдай. 2006.Материалы конференции с.34.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
