ИСТИНА

Полимер-кремнеземные нанокомпозиты представляют собой важнейший класс функциональных материалов. Сочетание свойств полимерной матрицы и кремнезема делает их привлекательными в качестве сенсорных, барьерных, каталитических, конструкционных материалов. В настоящей работе рассматривается оригинальный метод получения полимер-кремнеземных нанокомпозитов, используя явления крейзинга полимеров в среде жидкого прекурсора с последующим его превращением в кремнезем непосредственно в объеме полимерной матрицы. Известно , что в результате крейзинга в полимере формируется фибриллярно-пористая структура с диаметром пор и фибрилл около 10 нм. Поэтому прекурсор, в котором происходит крейзинг, а также образующаяся фаза SiO2 оказываются диспергированными в полимерной матрице на нанометрическом уровне. В качестве прекурсора в работе использовали сверхразветвленный полиэтоксисилоксан (ПЭОС), поскольку он является эффективной крейзующей жидкой средой по отношению к различным аморфным (ПЭТФ) и кристаллическим (изотактический ПП и ПЭВП) полимерам . Введенный ПЭОС в присутствии кислотных и основных катализаторов по реакции гидролитической поликонденсации может быть легко превращен в кремнезем . Используя этот подход, получены и охарактеризованы пленочные нанокомпозиты с содержанием SiO2 от 1 до 45 мас.%. Было обнаружено, что характер распределения второго компонента в полимерной матрице зависит от его количества и структуры полимера, формируемой в процессе крейзинга. Фаза кремнезема может быть распределена либо однородно по всему объему полимера в виде дискретных наночастиц диаметром 5-15 нм или формировать ажурный каркас, либо быть локализованной в виде слоев внутри или на поверхности матрицы. В работе установлено влияние структуры полученных полимер-кремнеземных композитов на их различные свойства (механические, сенсорные, протонпроводящие). Обнаружено, что для материалов с однородным распределением второго компонента по объему матрицы резко изменяются свойства в области содержания SiO2 10-20 мас.%. Полученные нанокомпозиты представляются перспективными в качестве 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 удельной поверхностью 175-310 м2/г.