Влияние наночастиц оксидов металлов на свойства полимерных материалов

Abstract

Введение в полимерную матрицу дисперсных веществ органической или неорганической природы осуществляется с целью улучшения физико-химических, механических, термических, электрических, трибологических свойств. В настоящее время возрастает интерес к композициям, обладающим бактерицидными, огнестойкими, теплопроводящими, антифрикционными свойствами. Одним из перспективных направлений является разработка многофункциональных композиций, обеспечивающих одновременно повышение нескольких важных эксплуатационных характеристик при сохранении физико-механических свойств. Использование соединений металлов в полимерных матрицах может приводить к значительному повышению всех описанных характеристик. Целью данной работы является анализ влияния нанооксидов металлов на свойства полимерных материалов. Наночастицы оксидов металлов имеют большие поверхностные заряды, которые связывают поверхность с полярными полимерами посредством электростатических взаимодействий. Они могут формировать одинарные связи металл – кислород с функциональными гидроксильными и карбоксильными группами в полимере, одинарные координационные связи металл – азот с функциональными группами на основе азота или водородные связи, таким образом оказывая влияние на весь комплекс свойств полимера. Наночастицы благодаря своим размерам могут выступать в роли зародышей кристаллообразования, таким образом влияя на количество образующихся кристаллов и их размер, а кристаллическое строение полимеров непосредственно связано с прочностью, т. е. способностью противостоять разрушению под действием нагрузки. Использование нанодобавок позволяет придать материалам антибактериальные свойства, а именно эффективную антибактериальную активность как против грамположительных, так и против грамотрицательных бактерий, повысить устойчивость композиций к горению и придать им фотокаталитическую активность