ФОРМИРОВАНИЕ УСИЛИВАЮЩИХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ В ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ

Е.И. Костылева, А.Н. Новиков
DOI: 10.25699/SSSB.2021.40.6.036 Download PDF
Аннотация: В работе изучены способы формирования наночастиц диоксида кремния и диоксида титана золь-гель методом в молекулярной сетке полимера. Для этого проводили гидролиз тетраэтоксисилана и тетрабутоксититана в ультразвуковом поле. Продукты выделяли, термически обрабатывали для удаления побочных продуктов и воды и изучали методами оптической микроскопии, ИК-спектроскопии, совмещенным дифференциально-термическим и термогравиметрическим анализом. В результате получены высокодисперсные, наноразмерные, гидрофобные с высокоразвитой удельной поверхностью частицы. Они содержат на поверхности остаточные алкокси- и гидроксильные группы. Размеры диоксида кремния составляют 10-50 нм, диоксида титана - 50-150 нм. На размер частиц и способность к агломерации существенное влияние оказывает способ смешения компонентов. Проведен гидролиз тетраэтоксисилана и тетрабутоксититана в среде водной эмульсии полидиметилсилоксанового каучука с помощью ультразвукового диспергирования. Из полученных составов удалялась вода, их отверждали и изготавливали образцы для физико-механические испытаний. Прочность при растяжении для резин, наполненных диоксидом кремния, увеличивается с 0,7 до 3,0 МПа, относительное удлинение повышается со 100% до 140 %. Вулканизаты, наполненные диоксидом титана, имеют прочность при разрыве 0,4-2,7 МПа, относительное удлинение 100-160 %. Наилучшие результаты получены при проведении совместного гидролиза тетраэтоксисилана и тетрабутоксититана. Прочность при растяжении у данных образцов составляет 3,5 МПа, относительное удлинение 180 %. Предложенная методика одновременного золь-гель синтеза в ультразвуковом поле диоксида кремния и диоксида титана позволяет улучшать физико-механические показатели вулканизатов на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука.
Ключевые слова: полидиметилсилоксановый каучук, тетраэтоксисилан, тетрабутоксититан, золь-гель технологии, ультразвук, наночастицы.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство