Петров А.В., Мотыхляев А.А., Терзиян Т.В., Сафронов А.П.
Влияние дисперсности частиц железа на межфазное взаимодействие в полимерных композитах
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
The interfacial interaction between Fe micro- and nanoparticles with polyisoprene, polychloroprene and butadiene-nitrile rubber was studied. It has been shown that the decrease of the particle size of Fe leads to the improvement of interfacial interaction in 5,6 times.
Keywords: nanoparticles; microparticles; nanocompositions; interfacial interaction; polymer composites.
Исследовано межфазное взаимодействие микро- и наночастиц Fe с изопреновым, нитрильным каучуками и полихлоропреном. Показано, что уменьшение размеров частиц Fe приводит к улучшению межфазного взаимодействия в 5,6 раза.
Ключевые слова: наночастицы; микрочастицы; нанокомпозиции; межфазное взаимодействие; полимерные композиты.
В последнее время большой интерес проявляется к многокомпонентным эластичным композитам, содержащим нано- и микродисперсные магнитные наполнители. Такие магнитополимерные композиции могут быть использованы для производства магнитных клапанов, уплотнителей, торсионных и ротационных приводов [1].
Улучшение магнитных свойств магнитополимерных композитов осуществляется путем повышения доли магнитного порошка в полимерной матрице и использованием порошков с лучшими магнитными свойствами. Однако увеличение концентрации магнитного порошка отрицательно влияет на механические свойства композитов. Поэтому актуальной задачей является улучшение межфазного взаимодействия полимерной матрицы с частицами наполнителя, что позволит улучшить физико-механические свойства композитов.
Данная работа посвящена изучению влияния дисперсности частиц железа на межфазное взаимодействие в магнитных нано- и микрокомпозициях на основе промышленных каучуков. В качестве полимерной матрицы для композиций были использованы промышленные образцы изопренового синтетического каучука (СКИ-3 ММ=5,4·105) (ГОСТ 14925-79 изм. 1-8), полихлоропрена (ПХП ММ=2,8·105) (LANXESS) и нитрильного синтетического каучука (СКН-18 ММ=1,3·105) (ТУ 38.103488-89). В качестве наполнителей были взяты микропорошок железа, полученный карбонил-процессом (Sуд=0,2м2/г) (ГОСТ 13610-79), и нанопорошок железа, полученный методом электрического взрыва проволоки в аргоновой атмосфере, предоставленный институтом электрофизики УрО РАН (Sуд=9,4м2/г). Электронные микрофотографии микро- и нанопорошков железа получены на сканирующем электронном микроскопе LEO982 (рис. 1).