ИСТИНА

Придание крупнотоннажным полимерам (полипропилен, полиэтилен, полиэтилентерефталат) специальных свойств, а именно электропроводности, негорючести, теплостойкости и др., представляется актуальным и перспективным направлением в развитии физико-химии полимеров. Основная проблема заключается в совмещении вводимого наполнителя с полимерной матрицей. На основе фундаментального свойства твердых аморфных и кристаллических полимеров предлагается оригинальный подход для создания функциональных полимер-кремнеземных нанокомпозитов. Для этого использовался новый тип реакционно-способных адсорбционно-активных сред – сверхразветвленные полиэтоксисилоксаны, которые выполняют двойственную функцию: создание пористости по механизму крейзинга (объемная пористость достигает 50-60 об.%) и как прекурсоры для проведения реакций химической модификации. В результате реакции гидролитической поликонденсации в нанопорах полимера происходит контролируемый переход от жидкого прекурсора к твердой фазе кремнезема. Используя этот подход, получены пленочные гибридные нанокомпозиты с содержанием SiO2 от 1 до 45 мас.%. Электронно-микроскопическими методами обнаружено, что в объеме матрицы можно получать дискретные наночастицы диаметром 5-15 нм или формировать ажурный каркас из кремнезема. В работе установлен перколяционный характер зависимостей различных свойств композита (механических, сенсорных, протонпроводящих) от его структуры и количества кремнезма. Характеристики материала резко изменяются в области содержания SiO2 10-20 мас.%. Показана возможность дальнейшей модификации полученных композитов. Например, допирование ПП/кремнеземных пленок фосфорными кислотами приводит к увеличению удельной электропроводности на 4 порядка. Полученные композиты представляются перспективными в качестве функциональных гибридных материалов со специальными (электрическими, теплофизическими, сенсорными и др.) свойствами. Кроме того, удаление полимерной матрицы позволяет получить пористую кремнеземную пластину с высокой объемной пористостью 1.5 см3/г и поверхностью 175-310 м2/г.