ОРГАНО-МОНТМОРІЛОНІТ, МОДИФІКОВАНИЙ ПОЛІІОНЕНАМИ, ДЛЯ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ

1
Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»
2
Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»
3
Ukrainian State University of Chemical Technology
4
Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»
5
Університет Латвії

Розроблена технологія отримання монтморилоніту, модифікованого поліоніонами. Було показано, що макромолекули полімерної четвертинної амонієвої солі інтеркалюють в міжкристалічний простір монтморилоніту, що супроводжується збільшенням міжшарових відстаней з 1,08 до 1,67 нм. Запропоновано метод синтезу монтморилоніту, модифікованого поліоніонами. Виявлено оптимальні умови сорбції молекул полімеону монтморилонітом: концентрація водної дисперсії монтморилоніту - 1%, температура реакційної середовища - 40 ° С, відношення монтморилоніту-поліонієну - 3: 1, обробка час - 24 години.

1. Utracki, L. A. (2004). Clay-containing polymeric nanocomposites. Smithers Rapra Publishing, Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR, UK.

2. Wang, W., Zhang, H., Jia, R., Dai Ya., Dong, H., Hou, H., Guo, Q. (2018). High performance extrusion blown starch/polyvinyl alcohol/clay nanocomposite films. Food Hydrocolloids. 79, 534–543. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.12.013

3. De León-Almazan, C. M., Estrada-Moreno, I. A., PáramoGarcía, U., Rivera-Armenta, J. L. (2018). Polyaniline/clay nanocomposites. A comparative approach on the doping acid and the clay spacing technique. Synthetic Metals, 236, 61–67. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2018.01.006

4. Chen, Ch., Khobaib, M., Curliss, D. (2003). Epoxy layered–silicate nanocomposites. Progress in Organic Coatings, 47, 376–383. https://doi.org/10.1016/S0300-9440(03)00130-9

5. Li, X., Yang, J., Zhou, X., Wei, Q., Li, J., Biwei, Q., Wunderlich, K., Wang, X. (2018). Effect of compatibilizer on morphology, rheology and properties of SEBS/clay nanocomposites. Polymer Testing. 67, 435–440 https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2018.03.037

6. Zare, Y., Rhee, K. Y. (2017). Multistep modeling of Young’s modulus in polymer/clay nanocomposites assuming the intercalation/exfoliation of clay layers and the interphase between polymer matrix and nanoparticles. Composites Part A: Appl. Sci. and Manufacturing. 102, 137–144. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2017.08.004

7. Zhong, Y., Zhu, Z., Wang, S. (2018). Synthesis and rheological properties of polystyrene/layered silicate. Chemistry and Technologies,  26(1), 9-19.

8. Iturrondobeitia, M., Ibarretxe, J., Okariz, A., Jimbert, P., Fernandez-Martinez, R., Guraya, T. (2018). Semiautomated quantification of the microstructure of PLA/clay nanocomposites to improve the prediction of the elastic modulus. Polymer Testing, 66, 280–291 https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2018.01.015

9. Zabihi, O., Ahmadi, M., Nikafshar, S., Preyeswary, K. Ch., Naebe, M. (2018). A technical review on epoxy-clay nanocomposites: Structure, properties, and their applications in fiber reinforced composites. Composites Part B: Engineering, 135, 1–24 https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.09.066

10. Kotal, M., Bhowmick, A. K. (2015). Polymer nanocomposites from modified clays: Recent advances and challenges. Progress in Polymer Sci., 51, 127–187. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.10.001

11. Belušáková, S., Sola-Llano, R., Lopez Arbeloa, I., Martínez-Martínez, V., Bujdák, J. (2018). Resonance energy transfer between dye molecules in hybrid films of a layered silicate, including the effect of dye concentration thereon. Appl. Clay Sci., 155, 57–64. https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.01.001

12. Volzone, C., Garrido, L. B. (2012). High Temperature Structural Modifications of Intercalated Montmorillonite Clay Mineral with OH-Al Polymers. Procedia Materials Sci., 1, 164–171. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2012.06.022

13. Yebra-Rodriguez, A., Alvarez-Lloret, P., Cardell, C. A., Rodriguez-Navarro, B. (2011). Influence of processing conditions on the optical and crystallographic properties of injection molded polyamide-6 and polyamide-6/montmorillonite nanocomposites. Appl. Clay Sci., 51, 414–418 https://doi.org/10.1016/j.clay.2010.12.031

14. Faghihi, K., Taher, M., Hajibeygi, M. (2016). Preparation and characterization of newpolyamide / montmorillonite nanocomposites containing azo moiety in the main chain. Arab. J. Chem., 9, 1496–1502. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2012.03.010

15. Beuguel, Q., Ville, J., Crepin-Leblond, J., Mederic, P., Aubry, T. (2017). Influence of clay mineral structure and polyamide polarity on the structural and morphological properties of clay polypropylene/polyamide nanocomposites. Appl. Clay Sci., 135, 253– 259. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.09.034

16. Zulfiqar, S., Sarwar, M. I. (2009). Synthesis and Characterization of Aromatic–Aliphatic Polyamide Nanocomposite Films Incorporating a Thermally Stable Organoclay. Nanoscale Res. Lett., 4, 391–399. https://doi.org/10.1007/s11671-009-9258-1

17. Follain, N., Alexandre, B., Chappey, C., Colasse, L., Médéric, P., Marais, S. (2016). Barrier properties of polyamide 12/montmorillonite nanocomposites: Effect of clay structure and mixing conditions. Composites Sci. and Technol., 136, 18–28. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2016.09.023

18. Wang, Z., Pinnavaia, T. J. (1998). Hybrid organicinorganic nanocomposites: exfoliation of magadiite nanolayers in an elastomeric epoxy polymer. Chem. Mater., 10, 1820–1826. https://doi.org/10.1021/cm970784o

19. Burnside, S.D., Giannelis, E. P. (1995). Synthesis and properties of new poly (dimethylsiloxane) nanocomposites. Chem. Mater., 7, 1597–1600. https://doi.org/10.1021/cm00057a001

20. Alexandre, M., Dubois, P. (2000). Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials. Mater. Sci. Eng., 28, 1– 63. https://doi.org/10.1016/S0927-796X(00)00012-7

21. Zulfiqar, S., Ahmad, Z., Ishaq, M., Saeed, S., Sarwar, M. I. (2007). Thermal and mechanical properties of SEBS-gMA based inorganic composite materials. J. Mater. Sci., 42, 93–100. https://doi.org/10.1007/s10853-006- 1082-8.

22. Paul, M. A., Alexandre, M., Degée, P., Henrist, C., Rulmont, A., Dubois, P. (2003). New nanocomposite materials based on plasticized poly (L-lactide) and organo-modified montmorillonites: thermal and morphological study. Polymer, 44, 443–450. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00778-4

23. Messersmith, P. B., Giannelis, E. P. (1994). Synthesis and characterization of layered silicate-epoxy nanocomposites. Chem. Mater., 6, 1719–1725. http://dx.doi.org/10.1021/cm00046a026