DOI: https://doi.org/10.18524/2304-0947.2017.3(63).109392

ТЕРМІЧНІ ТА ТЕПЛОФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЕПОКСИДНО‑ПОЛІСИЛОКСАНОВИХ НАНОКОМПОЗИТІВ КАТІОННОЇ ПОЛІМЕРИЗАЦІЇ

N. G. Leonova, V. M. Mykhal’chuk, R. І. Lyga, S. V. Zhyl’tsova

Анотація


Золь-гель методом одержано епоксидно-полісилоксанові нанокомпозити катіонної полімеризації на основі епоксидної смоли EPONEX 1510 і тетраетоксисилану. Вивчено вплив нанонаповнювача на термічні та теплофізичні властивості отриманих полімерів. Встановлено, що зі збільшенням вмісту полісилоксанової складової від 0,5 до 3 мас% підвищуються температура склування, а значення стрибка теплоємності
майже не змінюється. Визначено, що максимальна швидкість втрати маси епоксидно-полісилоксанових композитів в 1,5 рази менша, ніж у немодифікованого полімеру.

Ключові слова


золь-гель, катіонна полімеризація, композит, температура склування, термостабільність

Повний текст:

PDF

Посилання


Gundogdu O., Roso M., Stevens G.C., Tüzün U. Nanoparticle structural organization and scaffolding in organic media. Granular Matter, 2008, vol. 10, no. 2, pp. 123–132. https://doi.org/10.1007/s10035-007-0067-x

Wang Q., Xia H., Zhang C. Preparation of polymer/inorganic nanoparticles composites through ultrasonic irradiation. J. Appl. Polym. Sci., 2001, vol. 80, no. 9, pp. 1478–1488. https://doi.org/10.1002/app.1239

Yano S., Ito T., Shinoda K., Ikake H., Hagiwara T., Sawaguchi T., Kurita K., Seno M. Properties and microstructures of epoxy resin/TiO2 and SiO2 hybrids. Polym. Int., 2005, vol. 54, no. 2, pp. 354–361. https://doi. org/10.1002/pi.1687

Arkhireeva A., Hay J.N., Lane J.M., Manzano M., Masters H., Oware W., Shaw S.J. Synthesis of organicinorganic hybrid particles by sol-gel chemistry. J. Sol-Gel Sci. Technol., 2004, vol. 31, no. 3, pp. 31–36. https:// doi.org/10.1023/B:JSST.0000047956.24117.89

Poompradub S., Chaichua B., Kanchanaamporn C., Boosalee T., Prasassarakich P. Synthesis of silica in natural rubber solution via sol-gel reaction. Kautsch. Gummi Kunstst., 2008, vol. 61, no. 4, pp. 152–155.

Hartwig A., Schneider B., Lühring A. Influence of moisture on the photochemically induced polymerization of epoxy groups in different chemical environment. Polym., 2002, vol. 43, no. 15, pp. 4243–4250. https://doi. org/10.1016/S0032-3861(02)00257-4

Francis A.U., Venkatachalam S., Kanakavel M., Ravindran P.V., Ninan K.N. Structural characterization of hydroxyl terminated polyepichlorohydrin obtained using boron trifluoride etherate and stannic chloride as initiators. Eur. Polym. J., 2003, vol. 39, no. 4, pp. 831–841. https://doi.org/10.1016/S0014-3057(02)00302-6

Leonova N.G., Mikhal’chuk V.M., Rybachenko V.I., Semenova R.G., Beloshenko V.A. Composite film coatings prepared by cationic polymerization of epoxy-polysiloxane systems. Russ. J. Appl. Chem., 2011, vol. 84, no. 4, pp. 708–712. https://doi.org/10.1134/S1070427211040264

Lyga R.I., Leonova N.G., Mihal’chuk V.M., Belyj A.V., Davidenko V.V. Kompozitnye plenochnye pokrytija na osnove jepoksidno-polisiloksanovyh sistem kationnoj polimerizacii i ih antikorrozionnye svojstva. Teoreticheskaja i prikladnaja himija, 2011, vol. 47, no. 4, pp. 257–261. (in Russian)

Polizos G., Tuncer E., Sauers I., Vore K.L. Physical properties of epoxy resin/titanium dioxide nanocomposites. Polym. Eng. Sci., 2011, vol. 51, no. 1, pp. 87–93. https://doi.org/10.1002/pen.21783

Matějka L., Dukh O., Brus J., Simonsick W.J., Meissner B. Cage-like structure formation during sol-gel polymerization of glycidyloxypropyltrimethoxysilane. J. Non-Cryst. Solids., 2000, vol. 270, no. 1–3, pp. 34–47. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(00)00074-0

Macan J., Ivankovic H., Ivankovic M., Mencer H.J. Synthesis and characterization of organic–inorganic hybrids based on epoxy resin and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane. J. Appl. Polym. Sci., 2004, vol. 92, no. 1, pp. 498–505. https://doi.org/10.1002/app.20024

Grinevich T.V., Korovina G.V., Solov’janov A.A. Kationnaja polimerizacija jepihlorgidrina v prisutstvii jetilovogo jefira. Vysokomolekuljarnye soedinenija, 2003, vol. 45, no. 10, pp. 1779–1781. (in Russian)

Grinevich T.V., Meshkov S.V., Solov’janov A.A. Polimerizacija oksiranov pod dejstviem BF3·TGF v prisutstvii gidroksilsoderzhashhih soedinenij. Vysokomolekuljarnye soedinenija, 1995, vol. 37, no. 11, pp. 1838–1843. (in Russian)

Gomza Yu.P., Klepko V.V., Zhil’tsova S.V., Mikhal’chuk V.M., Savenkova L.A., Konstantinova T.E., Beloshenko V.A. Structural and morphological features of organic-inorganic hybrid materials based on ethoxysilanes and epoxy resin. Polym. Sci., 2010, vol. 52, no. 6, pp. 628–632. https://doi.org/10.1134/ S0965545X1006009X

Godovskij Ju.K. Teplofizika polimerov. Moscow, Himija, 1982, 280 р. (in Russian)

Zhyl’cova S.V., Myhal’chuk V.M., Purikova O.G., Biloshenko V.O. Vlastyvosti epoksydno-syloksanovyh kompozytiv, oderzhanyh pry riznyh sposobah formuvannja zolju polisyloksanovyh chastynok. Voprosy himii i himicheskoj tehnologii, 2010, no. 1, pp. 46–51. (in Ukranian)

Zhyltsova S., Mykhal’chuk V., Platonova O., Biloshenko V. Epoxy-silica nanocomposites based on ethoxysilanes and diglycidyl ether of dicyclohexylpropane. Voprosy himii i himicheskoj tehnologii, 2011, vol. 5, no. 1, pp. 49–54. (in Russian)

Leonova N.G., Mihal’chuk V.M., Beloshenko V.A. Ustojchivost’ k termookislitel’noj destrukcii kompozitnyh plenochnyh pokrytij na osnove jepoksidno-polisiloksanovyh sistem kationnoj polimerizacii Visnyk Donec’kogo nacional’nogo universytetu, Ser. A: Pryrodnychi nauky, 2010, no. 1, pp. 191–195. (in Russian)

Denisov E.T. Okislenie i destrukcija karbocepnyh polimerov. Leningrad, Himija, 1990, 288 p. (in Russian)


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Gundogdu O., Roso M., Stevens G.C., Tüzün U. Nanoparticle structural organization and scaffolding in organic media // Granular Matter. – 2008. –Vol. 10, N 2. – P. 123–132. https://doi.org/10.1007/s10035-007-0067-x

2. Wang Q., Xia H., Zhang C. Preparation of polymer/inorganic nanoparticles composites through ultrasonic irradiation. // J. Appl. Polym. Sci. – 2001. – Vol. 80, N 9. – P. 1478–1488. https://doi.org/10.1002/app.1239

3. Yano S., Ito T., Shinoda K., Ikake H., Hagiwara T., Sawaguchi T., Kurita K., Seno M. Properties and microstructures of epoxy resin/TiO2 and SiO2 hybrids // Polym. Int. – 2005. – Vol. 54, N 2. – P. 354–361. https:// doi.org/10.1002/pi.1687

4. Arkhireeva A., Hay J.N., Lane J.M., Manzano M., Masters H., Oware W., Shaw S.J. Synthesis of organicinorganic hybrid particles by sol-gel chemistry // J. Sol-Gel Sci. Technol. – 2004. – Vol. 31, N 3. – P. 31–36. https://doi.org/10.1023/B:JSST.0000047956.24117.89

5. Poompradub S., Chaichua B., Kanchanaamporn C., Boosalee T., Prasassarakich P. Synthesis of silica in natural rubber solution via sol-gel reaction // Kautsch. Gummi Kunstst. – 2008. –Vol. 61, N 4. – P. 152–155.

6. Hartwig A., Schneider B., Lühring A. Influence of moisture on the photochemically induced polymerization of epoxy groups in different chemical environment // Polym. – 2002. – Vol. 43, N 15. – P. 4243–4250. https://doi. org/10.1016/S0032-3861(02)00257-4

7. Francis A.U., Venkatachalam S., Kanakavel M., Ravindran P.V., Ninan K.N. Structural characterization of hydroxyl terminated polyepichlorohydrin obtained using boron trifluoride etherate and stannic chloride as initiators // Eur. Polym. J. – 2003. – Vol. 39, N 4. – Р. 831–841. https://doi.org/10.1016/S0014-3057(02)00302-6

8. Leonova N.G., Mikhal’chuk V.M., Rybachenko V.I., Semenova R.G., Beloshenko V.A. Composite film coatings prepared by cationic polymerization of epoxy-polysiloxane systems // Russ. J. Appl. Chem. – 2011. – Vol. 84, N 4. –P. 708–712. https://doi.org/10.1134/S1070427211040264

9. Лыга Р.И., Леонова Н.Г., Михальчук В.М., Белый А.В., Давиденко В.В. Композитные пленочные покрытия на основе эпоксидно-полисилоксановых систем катионной полимеризации и их антикоррозионные свойства // ТЭХ. – 2011. – Т. 47, № 4. – С.257–261.

10. Polizos G., Tuncer E., Sauers I., Vore K.L. Physical properties of epoxy resin/titanium dioxide nanocomposites // Polym. Eng. Sci. – 2011. – Vol. 51, N 1. – P. 87–93. https://doi.org/10.1002/pen.21783

11. Matějka L., Dukh O., Brus J., Simonsick W.J., Meissner B. Cage-like structure formation during sol-gel polymerization of glycidyloxypropyltrimethoxysilane // J. Non-Cryst. Solids. – 2000. – Vol. 270, N 1–3. – P. 34–47. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(00)00074-0

12. Macan J., Ivankovic H., Ivankovic M., Mencer H.J. Synthesis and characterization of organic–inorganic hybrids based on epoxy resin and 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane // J. Appl. Polym. Sci. – 2004. – Vol. 92, N 1. – P. 498–505. https://doi.org/10.1002/app.20024

13. Гриневич Т.В., Коровина Г.В., Соловьянов А.А. Катионная полимеризация эпихлоргидрина в присутствии этилового эфира // Высокомолекул. соед. – 2003. – Т. 45. – № 10. – C. 1779–1781.

14. Гриневич Т.В., Мешков С.В., Соловьянов А.А. Полимеризация оксиранов под действием BF3·ТГФ в присутствии гидроксилсодержащих соединений // Высокомол. соед. – 1995. – Т. 37. – № 11. – С. 1838–1843.

15. Gomza Yu.P., Klepko V.V., Zhil’tsova S.V., Mikhal’chuk V.M., Savenkova L.A., Konstantinova T.E., Beloshenko V.A. Structural and morphological features of organic-inorganic hybrid materials based on ethoxysilanes and epoxy resin // Polym. Sci. – 2010. – Vol. 52, N 6. – P. 628–632. https://doi.org/10.1134/S0965545X1006009X

16. Годовский Ю.К. Теплофизика полимеров. – М: Химия. – 1982. – 280 с.

17. Жильцова С.В., Михальчук В.М., Пурікова О.Г., Білошенко В.О. Властивості епоксидно-силоксанових композитів, одержаних при різних способах формування золю полісилоксанових частинок // Вопр. хи- мии и хим. технологии. – 2010. – № 1. – С. 46–51.

18. Zhyltsova S., Mykhalchuk V., Platonova O., Biloshenko V. Epoxy-silica nanocomposites based on ethoxysilanes and diglycidyl ether of dicyclohexylpropane // Сhem. & Chem. Techn. – 2011. – Vol. 5, N 1. – P. 49–54.

19. Леонова Н.Г., Михальчук В.М., Белошенко В.А. Устойчивость к термоокислительной деструкции композитных пленочных покрытий на основе эпоксидно-полисилоксановых систем катионной полимери- зации // Вісник Донецького національного університету, Сер. А: Природничі науки. – 2010. – № 1. – С. 191–195.

20. Денисов Е.Т. Окисление и деструкция карбоцепных полимеров. – Л.: Химия, 1990. – 288 с.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.