СИНТЕЗ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ АППРЕТИРОВАНИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ КВАРЦА И ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ

  • Rena V. Gurbanova Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Najaf T. Kakhramanov Институт полимерных материалов НАН Азербайджана
  • Makhruza I. Shatirova Институт полимерных материалов НАН Азербайджана
  • Aziz M. Muzafarov Институт элементоорганических соединений РАН
  • Yunis N. Kahramanly Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Ulviya M. Mamedli Институт полимерных материалов НАН Азербайджана
Ключевые слова: глицидиловые эфиры, кремнийсодержащие спирты, аппреты, нанокомпозит, разрушающее напряжение, модуль упругости на изгиб

Аннотация

Разработан метод синтеза кремнийсодержащих эпоксидных соединений на основе реакции гидросилилирования глицидиловых эфиров аллилового ряда с метилдиэтилсиланом в присутствии платинохлористоводородной кислоты. Установлено, что последние вступают в реакцию по оксирановому кольцу с различными реагентами, и образуются соответствующие кремнийсодержащие производные. Синтезированные 12 кремнийорганических соединений были использованы в качестве аппретов наночастиц кварца. Показано, что синтезированные кремнийорганические соединения обладают хорошими аппретирующими свойствами, способствующими улучшению совместимости минерального наполнителя с полимерной матрицей. В качестве минерального наполнителя используется кварц нано-размерного уровня (до 100 нм). Наночастицы кварца получали на аналитической мельнице А-11 при скорости вращения ротора - 28000 об/мин. Размер наночастиц составлял 20-100 нм, определение проводили на приборе модели STA PT1600 Linseiz Германия. Для исследования физико-механических свойств полимерных нанокомпозитов их подвергали прессованию при температуре 190-200 °С. Из прессованных пластин вырубали образцы для определения разрушающего напряжения, относительного удлинения, прочности на изгиб наполненных композитов. Приводятся результаты исследования влияния типа и концентрации аппретов и наполнителя на основные физико-механические свойства нанокомпозитов. Аппретирование наночастиц осуществляли в 0,5 – 2,0% водном растворе кремнийорганического соединения, подкисленном уксусной кислотой до рН = 3,5, при температуре 55 °С в течении 60 мин. Установлены оптимальные концентрации аппретов и наполнителя, обеспечивающие максимальные значения физико-механических характеристик композитов. Выявлены основные причины, способствующие улучшению прочностных характеристик аппретированных нанокомпозитов. Cопоставительный анализ полученных экспериментальных данных показывает, что относительно высокими физико-механическими свойствами характеризуются нанокомпозиты, в которых в качестве аппрета используется 2-метил-5-метилдиэтилсилил-2-(метиленокси-1,3-диоксолано)-пентан.

Для цитирования:

Курбанова Р.В., Кахраманов Н.Т., Шатирова М.И., Музафаров А.М., Кахраманлы Ю.Н., Мамедли У.М. Синтез кремнийорганических соединений для аппретирования нанокомпозитов на основе кварца и полиэтилена высокой плотности.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 2. С. 65-72

Литература

Vishnyakov L.R., Petropolskiy V.S., Morozova V.N. Nanocomposites based on polymer. Vest. Inzh. Acad. Ukrainy. 2013. N 3-4. P. 202-205 (in Russian).

Kakhramanov N.T., Azizov A.G., Osipchik V.S. Nanostructured composites and polymer materials science. Plastich. massy. 2016. N 1-2. P. 49-57 (in Russian).

Kodolov V.I., Khokhryakov N.V., Kuznetsov A.P. On the mechanism of the influence of nanostructures on structurally chang-ing media during the formation of "intelligent" composites. Nanotekhnika. 2006. N 3(7). P. 27-35 (in Russian).

Stadnichuk M.D., Voropaeva T.I. Silicon-containing 1,3-alkadienes and their functional derivatives in organic synthesis. Usp. Khim. 1995. V. 64. N 1. P. 28-50 (in Russian).

Kasyan L.I., Kasyan A.O., Okovity S.I. Interaction of alicyclic epoxy compounds with oxygen-containing nucleophilic reagents. Zhurn. Org. Khim. 2006. V. 42. N 3. P. 327-354 (in Russian).

Veliev M.G., Ishchenko N.Ya., Chalabieva A.Z. Study of the modifying properties of some epoxy compounds of the acetylene series. Plastich. Massy. 2007. N 10. P. 21-22 (in Russian).

Veliev M.G., Chalabieva A.Z., Ishchenko N.Ya., Askerov O.V. Investigation of the modifying properties of some functionally substituted organosilicon compounds. Plastich. massy. 2005. N 10. P. 24-25 (in Russian).

Kakhramanov N.T., Gurbanova R.V., Gahramanly Yu.N. The state of the problem of obtaining, investigating and using sili-cone polymers. J. Eur. Soyuza Uchenykh. 2016. V. 6. N 27. P. 112-118 (in Russian).

Silversteyin Р, Basler Г, Morril Т. Spectrometric identification of organic compounds. М.: Mir. 1997. 590 p. (in Russian).

Plekhanova N.S., Ivanov V.V., Kopylov V.M., Kireev V.V. Hydrolytic polycondensation of octyltriethoxysilane in acid cataly-sis. Vysokomolek. Soed. Ser. A. 2004. V. 46. N 7. P. 688-692 (in Russian).

Kakhramanov N.T., Ismailzade A.D., Arzumanova N.B., Mammadli U.M., Martinova Q.S. Filled composites based on polyolefins and clinoptilolite. Am. Scientific J. 2016. N 4(4). P. 60-65.

Опубликован
2018-01-29
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы