новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Анализ рынка андалузита в России
Анализ рынка оливина в России
Анализ рынка гидросульфита натрия в России
Анализ рынка фосфатидных концентратов в России
Анализ рынка бензотриазола в России
Исследование рынка хлебцев в России
Исследование рынка мюслей в России
Анализ рынка диметилсульфоксида в России
Анализ рынка сульфенамида в России
Анализ рынка бензоина в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Базовая химия и нефтехимия

НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ СЛОИСТЫХ СИЛИКАТОВ


Одним из перспективных направлений при создании полимерных нанокомпозитов является использование различных видов глинистых минералов.


Во-первых, получаемые из них наночастицы однородны по размерам и имеют хлопьевидную форму, что может способствовать повышению механических свойств нанокомпозитов, а во-вторых, исходный материал является достаточно легкодоступным. В результате их смешения с полимерами размер полученных частиц может достичь толщины около 1 * 10"9 м и диаметра от 250 до 1000 х 10~9 м. Благодаря нанометровому размеру частиц, достигаемому диспергированием, нанокомнозиты на основе слоистых силика¬тов проявляют значительно улучшенные механические, термические, оптические и физико-химические свойства по сравнению с чистым полимером или традиционным наполненным полимером при небольшом содержании наполнителя. Улучшения в свойствах могут включать, например, увеличение модуля упругости, прочности, тепло-устойчивости, уменьшение газопроницаемости и воспламеняемости.

В основе строения пластин большинства глинистых минералов лежат два структурных элемента: один элемент состоит из двух слоев атомов кислоро¬да или гидроксильных групп, между которыми в октаэдрической координации расположены атомы алюминия, железа или магния, а второй структурный элемент является кремнекислородными те-траэдрами. Расстояния между атомами кислорода в октаэдре 2,60 х ]Q-10 м, а тетраэдре оно составляет 2,55 * 10'10 м. Кислородные атомы в октаэдре являются общими и для тетраэдрического слоя, в результате чего возникают внутренние напряжения, которые приводят к образованию пластин глины с небольшим распределением по диаметру (Рисунок 1),

Изоморфное замещение в пределах слоя (например, АР1" замещенный на Mg~+ или Fe2+, Mg2r" замещенный на Li*) генерирует отрицательные заряды, нейтрализуемые щелочными или щелочноземельными катионами (Li+, Na+, Ca~ и др.), расположенными в межслойном пространстве. Поскольку силы, связывающие отдельные силикатные пластинки вместе относительно слабы, внедрение маленьких молекул между слоями происходит легко. Все глинистые минералы обладают определенной емкостью катионного обмена (ЕКО) - от 10 до 150 мг х кв/ глины. ЕКО - является характеристикой глинистого минерала и обозначает количество обменных катионов (выраженное в мг-эквивалентах), способных к замещению на катионы другого типа в расче¬те на 0.1 кг глины. Среди глинистых минералов для получения полимерных нанокомпозитов особый интерес представляют минералы, способные к разбуханию (смектиты), в частности монтмориллонит (ММТ).

Глины на его основе обладают высокой дисперсностью и ЕКО (до 150 мгхэкв/100 г). Вследствие этого, монтмориллонитовые глины обладают рядом преимуществ по сравнению с другими глинистыми минералами. Кристаллическая решетка ММТ (Ри¬сунок 1) состоит из трех слоев - октаэдрическии слой, в котором центральным ионом является алюминий (или магний), совмещен с двумя внешни¬ми кремнекислородными тетраэдрическими слоями. Состав минерала может быть представлен химической формулой: Mx(AI4-xMgx)Si8O20(OH)4 где М - катион щелочных или щелочноземельных металлов, х - степень изоморфного замещения, х=0,5-1,3- Изоморфное замещение в октаэдрическом слое ионов АР* на Mg2~ приводит к накоплению отрицательного заряда в си¬ликатной пластинке. Чаще всего этот заряд компенсируется катионами Na+ илиСа2'.

Слои ММТ самоорганизуются в структуру, напоминающую кипу листов бумаги с регулярными «проходами» между отдельными слоями, называемыми межслоевым пространством (Рисунок 2). Толщина силикатного слоя составляет около 1 х 10~9 м, а поперечные размеры - до 1 х Ю'6 м.

Нанокомпозиты на основе слоистых силикатов представляют большой интерес для глобальных рынков пластмасс. Полимерные компаунды, содержащие только небольшие количества органоглин (в основном, 5% по массе), можно использовать для производства де¬талей в автомобильной промышленности, упаковочных пленок с барьерными свойствами и усовершенствованных огнеупорных оплеток кабелей и проводов, а также для многих других применений. Такие нанокомпозиты могут повысить жесткость полимеров, расширить применение для высокотемпературных классов пластиков и дать усовершенствованные свойства, такие как размерная стабильность, лучшие барьерные свойства для газонепроницаемости, повышение токопроводимости и огнестойкости.

Огнестойкость слоистых нанокомпозитов

Наличие наночастиц улучшает термическую стабильность полимеров и придаёт им относительную стойкость к горению. Механизм подавления пламени посредством введения слоистых силикатных наночастиц основывается на образовании углистого слоя и его структуре. Углистый слой изолирует базовый полимер от источника тепла и образует, тем самым, барьер, уменьшающий выделение летучих продуктов в процессе горения. Хотя подавление пламени является относительно новой сферой применения нанокомпозитов, в качестве наполнителей они весьма важны для создания относительно огнестойких полимеров с улучшенными свойствами. Сочетания органоглинозёмов с другими антипиренами-наполнителями, такими, как гидроксид алюминия или гидроксид магния, также демонстрируют многообещающие свойства. По материалам многих международных конференций можно утверждать, что существует общая тенденция ис-пользования таких сочетаний наполнителей (также и с бронированными ингибиторами горения) для получения эффективных компаундов с высокой огнестойкостью.

Такие компаунды все шире используются для производства огнеупорных кабелей и топливных шлангов. Для нанокомпозитов также характерны улучшенные барьерные свойства за счет создания извилистых ходов, которые замедляют перемещение молекул газа через матрицу смолы (Рисунок 4).

В то же время, диспергированные органоглины имеют толщину всего в несколько нм, и поэтому они не мешают прохождению света, что позволяет получать прозрачные продукты. Соответственно, в настоящее время основными применениями для нанокомпозитов на основе полиамидов являются упаковочные материалы с высокими барьерными свойствами для производства бутылок из полиэтилентерефтолата (ПЭТФ), где слои на основе нанокомпозигов дают улучшение способности препятствовать проникновению кислорода и углекислого газа.

Источник: композитный мир

Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное
Статьи по теме

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории «А»
ТРАНСГЕННЫЕ СЕЛЬХОЗКУЛЬТУРЫ
МУЛЬТИЗОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ GREE GMV,
РАБОТЫ ПО СОЗДАНИЮ «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ»
ГУЛЬКЕВИЧСКИЙ МАЛЬТОДЕКСТРИН
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН: новые возможности BASF
СИСТЕМА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ФАСАДОВ CAPAROL «CAPATECT CARBON»
«ДЕРЕВЯННЫЙ» САЙДИНГ WOODSTOCK
БЕЛОРУССКИЕ КРАХМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЛИТЫ GUTEX THERMOFIBRE
ПОТРЕБЛЕНИЕ МЯСА УСКОРЯЕТ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА
РЕАКТОР СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ ДЛЯ ТАНЕКО
ГНС о МОДЕРНИЗАЦИИ ЭП-300 И УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ
НОВЫЕ ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ
БАНАНЫ И МАНИОКА ЗАМЕНЯТ ПШЕНИЦУ И РИС
ИСКУССТВЕННОЕ СОЛНЦЕ ДЛЯ ТЕПЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ
ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ ЭКЗОСКЕЛЕТА
БУДУЩИЕ ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРУСЫ
НОВЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ЭНДОПРОТЕЗЫ ИЗ НАНОКЕРАМИКА
ФАСАДНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ в ИНДИВИДУАЛЬНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ЕВРОПА ПЕРЕВОДИТ КОНДИЦИОНЕРЫ НА ПРИРОДНЫЙ ХЛАДАГЕНТ
КУЗОВ ИЗ МАГНИЕВОГО СПЛАВА
ПРОРЫВ В ОБЛАСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ
МОДЕРНИЗАЦИЯ АГРЕГАТА АММИАКА на ЧЕРКАССКОМ «АЗОТЕ»
МОДЕРНИЗАЦИЯ ХЛОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА на КЧХК
НОВЫЕ АЗОТНО-СЕРНИСТЫЕ УДОБРЕНИЯ УРАЛХИМА
КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ ХИРУРГИИ
РЕАГЕНТЫ на ОСНОВЕ БИШОФИТА
НОВОЕ ЖБИ-ПРОИЗВОДСТВО
НАНОПОКРЫТИЯ «ПЛАКАРТА»: результаты испытаний
МЕМБРАНЫ для ГЕНЕРАТОРА ВОДОРОДА
IT-СИСТЕМА для УВЕЛИЧЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИЯ NEWCHEM для ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА
НОВЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ «ОПТОГАНА»
СТАЛЬ С ПОКРЫТИЕМ AGNETA
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ STERILIUM
ПЕРЕХОД К ГАЗОМОТОРНОМУ ТОПЛИВУ
НОВЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ BASF
«Металл Профиль» предлагает сгладить углы
МАСЛА ЛУКОЙЛ НА ЗАВОДАХ REXAM
ДОМ С НЕЙТРАЛЬНЫМ ЭНЕРГОБАЛАНСОМ
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ SECRET FIX
СИСТЕМЫ ОПАЛУБКИ PERI

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved