Введение
I. Литературный обзор 8
1.1. Наполнители нанокомпозитов полимер-слоистый силикат 10
1.1.1. Особенности структуры монтмориллонита 13
1.1.2. Свойства и методы исследования монтмориллонита 14
1.1.3. Модификация поверхности монтмориллонита 18
1.1.3.1. Особенности катионного обмена на поверхности монтмориллонита 18
1.1.3.2. Модификаторы: четвертичные алкиламмониевые соли 20
1.1.3.3. Особенности адсорбции четвертичных аммониевых оснований на монтмориллоните. Экспериментальные данные 24
1.1.3.4. Компьютерное и математическое моделирование расположения алкиламмониевых молекул в межплоскостных пространствах ММТ 36
1.1.3.5. Свойства модифицированного монтмориллонита 41
1.1.4 . Определение концентрации алкиламмониевых ПАВ в водных растворах 44
1.1.4.1. Физические методы 44
1.1.4.2. Титриметрические и химические методы 47
1.1.4.3. Взаимодействие алкиламмониевых ПАВ с молекулами красителей 49
1.2. Полимерные матрицы-полиолефины 51
1.2.1. Полиэтилен 52
1.2.2. Полипропилен 53
1.2.3. Этилен-пропиленовые каучуки 54
1.3. Нанокомпозиты на основе полимеров и слоистых силикатов 54
1.3.1. Структура и строение нанокомпозитов полимер-глина 54
1.3.2. Методы получения нанокомпозитов 56
1.3.2.1. Смешение в растворе 56
1.3.2.2. Интеркаляционная полимеризация in situ 58
1.3.2.3. Смешение в расплаве 59
1.3.2.4. Матричный синтез 60
1.3.2.5. Эмульсионная полимеризация и полимеризация на стадии латекса 61
1.3.3. Методы исследования нанокомпозитов 61
1.3.4. Термодинамическая совместимость полимеров и слоистых силикатов 63
1.3.5. Свойства полимер-силикатных нанокомпозитов 66
1.3.5.1. Физико-механические свойства 66
1.3.5.2. Барьерные свойства 69
1.3.5.3. Электропроводность 70
1.3.5.4. Термостойкость и огнестойкость 71
1.3.5.5. Реологические свойства 72
1.4. Выводы по литературному обзору 73
П. Экспериментальная часть 75
П.1. Объекты исследования 75
П.2. Методы исследования 77
П.2.1.УФ-спектроскопия 77
И.2.2. Рентгеноструктурный анализ 77
П.2.3. Дифференциальная сканирующая калориметрия 77
П.2.4. Механические испытания 78
II.2.5. Спектроскопия комбинационного рассеяния 78
П.2.6. Компьютерное моделирование 78
П.З. Методики экспериментов 79
И.3.1. Разработка методики определения концентраций модификаторов в водной среде 79
11.3.2. Изучение особенностей сорбции и десорбции ПАВ на монтмориллоните 83
П.З.З. Методика приготовления ММТ, содержащего ПАВ различного строения при стандартном количестве модификаторов 85
II.3.4. Методика приготовления ММТ, содержащего разное количество ПАВ 86
П.3.5. Методика приготовления полимерных пленок 89
II.4. Исследование совместимости модифицированного ММТ 89
П.4.1. Совместимость ММТ с низкомолекулярными веществами 89
П.4.2. Совместимость ММТ с олигомерными веществами 90
11.4.3. Совместимость ММТ с полимерами 90
III. Обсуждение результатов 91
III. 1. Сорбция алкиламмониевых ПАВ различного химического строения 91
III. 1.1. Влияние числа алифатических цепочек и углеродных атомов на величину межплоскостного расстояния ММТ и структуру адсорбционных слоев 91
III. 1.1.1. Определение межплоскостного расстояния в модифицированном ММТ 91
Ш.1.1.2.Теплофизические свойства ММТ, модифицированного различными ПАВ 94
III. 1.1.3. Анализ упаковки молекул алкиламмониевых модификаторов в адсорбционных слоях 95
III. 1.1.4. Интеркаляция полиэтилена в монтмориллонит, модифицированный алкиламмониевыми ПАВ 102
III. 1.2. Влияние количества модификаторов на структуру адсорбционных слоев 106
Ш.1.2.1. Адсорбция алкиламмониевых ПАВ на монтмориллоните 107
III. 1.2.2. Структура адсорбционных слоев ПАВ в межплоскостном пространстве глины 110
III. 1.2.3. Анализ упаковки молекул ПАВ в адсорбционных слоях 120
Ш.2. Свойства органофильного монтмориллонита 123
ІІІ.2.1. Интеркаляция низкомолекулярных веществ 123
Іїї.2.2. Интеркаляция олигомеров 129
Ш.2.3. Интеркаляция полиолефинов 135
Ш.2.3.1. Интеркаляция полиэтилена 135
Ш.2.3.1.1. Интеркаляция в парафиновые адсорбционные слои 136
Ш.2.3.1.2. Интеркаляция в планарные адсорбционные слои 141
Ш.2.3.2. Интеркаляция полипропилена в модифицированный монтмориллонит 144
ІІІ.2 3.3. Интеркаляция СКЭПТ в модифицированный монтмориллонит 146
Ш.З. Нанокомпозиты полиэтилен-ММТ с улучшенными механическими свойствами 147
Ш.3.1. Приготовление наполнителей для композитов последовательной сорбцией
ПАВ на глине 148
Ш.3.2. Структура наполнителя в нанокомпозитах 154
ШАМеханические свойства нанокомпозитов 157
Выводы 162
Заключение 164
Список литературы
