ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ НА НАПОЛНИТЕЛЯХ
,
способ получения наполненных полимеров путем введения наполнителей (дисперсных,
пластинчатых, волокнистых и др.) в реакц. среду на стадии полимеризации. По
сравнению с мех. смесями наполнителя с готовым полимером в этом случае на границе
раздела фаз между частицами наполнителя и полимером образуются физ. и (или)
хим. связи. В простейшем случае частицы наполнителя предварительно пропитывают
жидким мономером или олигомером, после чего проводят полимеризацию. При хорошем
перемешивании и отсутствии агломерации частиц наполнителя таким способом удается
получить наполненный материал, содержащий равномерно распределенный наполнитель
(50-95% по массе), связанный с полимерной матрицей физ. связями.
Прививку полимера к пов-сти
наполнителя можно осуществить разл. способами. Эффективность прививки определяют
после длит. обработки продукта р-рителем по доле нерастворимого полимера, связанного
с наполнителем. Наиб. изучена радикальная прививка. Так, привитые полимеры образуются
при измельчении минер. наполнителей в присут. жидких или газообразных мономеров,
напр. стирола, метилметакрилата (кол-во привитого полимера обычно 1-2% по массе),
а также при радиац. обработке смеси наполнителя (напр., целлюлозы) с мономером
(образуется также нек-рое кол-во гомополимера). Прививкой к пов-сти наполнителя
в-в (в т. ч. инициаторов), содержащих функц. группы, осуществляют фиксацию на
частицах наполнителя активных центров, используемых в дальнейшем для получения
наполненных полимеров заданного состава. Подобным способом получены наполненные
материалы на основе, напр., полистирола, поливинилхлорида, политетрафторэтилена.
В случае прививки к минер, наполнителям полиолефинов используют способность
катализатора Циг-лера-Натты, а также катализатора на основе Cr или Zr взаимодействовать
с группами ОН, имеющимися на пов-сти таких наполнителей. Сначала наполнитель
подвергают термообработке с целью удаления нежелат. примесей, затем обрабатывают
катализатором, после чего проводят жидко-или газофазную полимеризацию олефинов.
Полученные в этом процессе наполненные материалы обладают необычным комплексом
св-в. Напр., высокомол. полиэтилен, содержащий 50-60% по массе минер. наполнителя,
обладает высокими износостойкостью и ударной вязкостью, к-рые невозможно достигнуть
при мех. смещении полимера с наполнителем; графито- и саженаполненный полипропилен
имеет необычно высокую электропроводность. Методом П. на н. можно получить структуры,
в к-рых частицы наполнителя окружены равномерными слоями полимеров и сополимеров
разл. типа. Особенно перспективен этот метод для получения сверхвысоконаполненных
материалов с равномерным распределением наполнителя в матрице полимера.
Полимеризацией соответствующих
мономеров на стекловолокнах производят армированные дискретными стеклянными
волокнами полиамиды, сверхвысокомол. полиэтилен (компанор).
Лит.: Б рык M. Т.,
Полимеризация на твердых поверхностях неорганических веществ, К., 1981; Дьячковский
Ф. С., Новокшонова Л. А., "Успехи химии", 1984, т. 71, в. 2, с.
200; Иванчев С. С., Радикальная полимеризация, Л., 1985; Брук M. А., Павлов
С. А., Полимеризация на поверхности твердых тел, M., 1990; Berlin A., Principles
of polymer composites, B., 1986.
С. А. Вольфсон.
|
