ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы введения наполнителей и их влияние на деструкцию полимеров из "Деструкция наполненных полимеров " Кроме указанных основных методов получения наполненных полимеров возможно также использование механохимического способа приготовления композиций. При этом полимер, находящийся в дисперсном состоянии, смешивают с наполнителем и подвергают интенсивному диспергированию (сухой помол). При этом происходит дополнительное измельчение нанолнителя, активированное полимером, и частичный механокрекинг полимера, что приводит к существенному изменению его молекулярных характеристик [53, 110, 111] и лиофилизации поверхности нанолнителя. В дальнейшем такая композиция подвергается переработке в изделия при повышенных температурах и высоких давлениях. [c.107] Следует отметить, что влияние методов введения наполнителей в полимеры на процессы их деструкции исследовано мало. Из имеющихся в литературе разрозненных и отрывочных сведений можно однозначно заключить, что способы формирования наполненных полимеров наряду с химией поверхности дисперсных наполнителей являются наиболее важными факторами, влияющими на термическую и термоокислительную стабильность полимеров. [c.107] при введении наполнителей, в частности хлорида магния, в бутилкаучук и полиизобутилен активируется термодеструкция полимеров за счет воды, связанной с поверхностью наполнителя [113]. Особенностью деструкции полимеров в этих условиях является сочетание процессов инициирования разложения как по закону случая, так и по закону концевых групп. Гидролитическая активация термической деструкции полиметилметакрилата и его сополимера с метакриловой кислотой наблюдалась при контакте этих полимеров с поверхностью стали [114]. [c.107] Особенно серьезный вклад в активацию термодеструкции полимеров вносит связанная вода, когда поверхность нанолнителя является высокоразвитой и гидрофильной (кремнеземы, глинистые минералы и т. п.), а полимеры имеют группы, чувствительные к гидролизу (полиамиды, полиэфиры и др.). Вода, прочно связанная с поверхностью наполнителя, обладает кислотными свойствами вследствие поляризации ее молекул в поле координационно ненасыщенных атомов металлов или обменных катионов [86, 88]. Это приводит к усилению гидролиза макромолекул, а также к их ацидолизу, особенно при повышенных температурах. Следовательно, для улучшения термических характеристик наполненных полимеров важным является удаление с их поверхности воды перед введением в полимеры или, по крайней мере, контроль содержания воды на новерхности наполнителей. [c.107] Существуют различные пути уменьшения содержания воды на поверхности наполнителя. Наиболее простым, но энергоемким является процесс сушки или вакуумной сушки при температурах не ниже 400-500 К. Введение наполнителей в растворы полимеров в ряде случаев (особенно, если растворитель хорошо смешивается с водой) позволяет удалить воду из системы вместе с растворителем [115]. Однако такой путь дегидратации поверхности наполнителей является нетехнологичным, энерго- и трудоемким. [c.108] Наиболее эффективным путем удаления воды с поверхности наполнителя является ее гидрофобизация привитыми соединениями, в том числе и полимерами [41, 81]. Химическое взаимодействие модифицирующего агента, содержащего гидрофобный радикал, с гидрофильными группами (чаще всего ОН-грунпами) новерхности наполнителя приводит к ее гидрофобизации и повышает сродство к полимеру. Последнее способствует лучшему распределению наполнителя в объеме полимера, что может существенно улучшить его физико-механические свойства. Необходимо, чтобы гидрофобизующий агент обладал достаточно высокой термостабильностью, которая была бы не ниже, чем у полимера. [c.108] Гидрофобизация поверхности наполнителей соединениями, обладающими структурирующей [116], термостабилизирующей способностью [117] или являющимися антиоксидантами [118], значительно повышает термическую и термоокислительную стабильность полимеров. Предварительное химическое модифицирование поверхности наполнителей веществами, обладающими определенными функциональными свойствами, позволяет создавать наполнители специального назначения (например, повышающими термоокислительную, термо-, фотостабильность и т.п.) [41, 54, 81]. [c.108] Для повышения термоокислительной стабильности наполненных полимеров важным является удаление с поверхности наполнителей сорбированного кислорода, которое достигается перемешиванием наполнителя с расплавом или раствором полимера в проточной инертной газовой среде. Отмечено [119, 120], что даже в воздушной среде длительный контакт полимера с наполнителем при повышенной температуре, приводящий к термическому адгезионному взаимодействию компонентов, способствует уменьшению содержания кислорода воздуха на поверхности раздела и, следовательно, к снижению вклада термоокисления в процесс деструкции наполненного полимера. Следует отметить, что химическое модифицирование поверхности наполнителей органическими веществами также снижает, как правило, количество сорбированного кислорода и таким образом способствует термоокислительной стабилизации наполненного полимера. [c.108] Получение наполненных полимеров полимеризацией мономеров в присутствии дисперсных наполнителей различной химической природы [41, 81] приводит к определенному повышению их термической и термоокислительной стабильности. Так, методами термографического анализа, волюмометрии, газожидкостной хроматографии и но изменению молекулярной массы полиэтилена, синтезированного в присутствии перлита и других нанолнителей [81], установлено увеличение температуры начала термодеструкции полимера. Полиэтилен, полученный этим же способом в присутствии мела, каолинита и перлита [125], характеризуется более высокой термоокислительной стабильностью, чем полимер, наполненный смешением с теми же наполнителями. Причинами повышения термической и термоокислительной стабильности полимера являются наличие его привитого слоя, структурные и молекулярные характеристики которого способствуют улучшению термостойкости полимера, а также отсутствие кислорода и воды на границе раздела полимер наполнитель. [c.109] Вернуться к основной статье