shkolaput.ru   1 2 3

структуре  которого  присутствует  большое  количество  полярных  гидроксильных 

групп,  что  можно  использовать  для  регулирования  взаимодействия  между 
макромолекулами и поверхностью частиц АШ и ДНА с функциональными группами. 
ПВС  является  крупнотоннажным  полимером  с  относительно  высокими  значениями 
теоретического  модуля  упругости (~80 ГПа)  и  реально  достижимой  разрывной 
прочности (~2 ГПа).  Он  легко  перерабатывается  по  растворной  технологии  как  в 
изотропные  (блочные  образцы,  пленки),  так  и  в  ориентированные  формы  (волокна, 
нити),  которые  находят  широкое  применение,  в  том  числе - при  разработке 
композиционных  материалов  для  конструкционных  и  биотехнологических 
применений.  
Таким  образом,  полимерные  композиты  ПВС/ДНА  (АШ)  являются  одним  из 
"модельных"  практически  важных  объектов,  систематическое  изучение  структуры  и 
свойств которых, в свете решения описанных выше проблем, представляется весьма 
актуальным. 
Цель данной работы заключалась в комплексном сравнительном исследовании 
структуры  и  свойств  полимерных  композиционных  материалов  на  основе 
поливинилового  спирта  и  наноалмазов,  полученных  в  различных  условиях 
детонационного  синтеза,  при  вариации  композиционных  составов  материалов  в 
максимально  широком  диапазоне,  с  задачей  выявления  и описания  тех структурных 
изменений,  которые  обусловлены  именно  наноразмерным  уровнем  дисперсности 
наполнителя (модификатора).  
Научная  новизна  полученных  результатов.  Впервые  методами  измерения 
рентгеновского  рассеяния  в  больших  и  малых  углах  изучена  структура  и 
пространственное строение агрегатов ДНА и АШ, полученных в различных условиях 
детонационного  синтеза  и  последующей  химической  очистки.  Определены 
эффективные размеры кристаллитов ДНА и функция распределения кристаллитов по 

размерам. Впервые выполнено восстановление формы рассеивающих агрегатов ДНА 

и АШ по данным малоуглового рентгеновского рассеяния. Установлено, что агрегаты 
ДНА  представляют  собой  протяженные  пространственные  структуры,  построенные 
из 9 - 10 кластеров,  каждый  из  которых  включает  в  себя 4 - 5 кристаллитов  с 
кристаллической решеткой типа алмаза. 
  2


Впервые  выполнено  сравнительное  исследование  структуры,  физико-
механических  и  теплофизических  свойств  нанокомпозиционных  ориентированных 
волокон  на  основе  поливинилового  спирта,  наполненных  ДНА  (АШ),  и  волокон  на 
основе  немодифицированного  полимера.  Определены  условия  и  режимы  гель-
формования  нанокомпозиционных  волокон  с  сохранением  высокого  уровня 
дисперсности наноразмерного наполнителя без его агрегации.  
Измерены  значения  адгезионной  прочности  модифицированных  АШ  волокон 
ПВС в полимерной матрице на основе эпоксидной смолы ЭД-20. 
Практическая значимость.  
Показано,  что  ДНА  и  АШ  являются  эффективными  модификаторами  физико-
механических свойств ориентированных волокон ПВС. 
Установлено,  что  наноразмерные  частицы  АШ  сохраняют  в  матрице  ПВС 
высокий уровень диспресности без агрегации вплоть до степени наполнения 3 об.%, а 
ДНА – до 7 об. %. 
Обнаружено,  что  предварительная  обработка  ультразвуком  вводимой  в  ПВС 
волокно  АШ  способствует  более  значительному  изменению  механических 
характеристик  ориентированных  волокон  ПВС,  по  сравнению  с  введением 
необработанных АШ и ДНА. 
Показано,  что  максимальные  значения  продольного  модуля  упругости  и 
энергии, запасаемой модифицированным ПВС волокном при растяжении до разрыва, 
реализуются  уже  при  небольшом (1 об.%)  наполнении  АШ,  что  является 
технологически привлекательным результатом. 
Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены на 

Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-

2007» (Москва, 2007), III Санкт-Петербургской  молодежной  конференции 
«Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, 2007), Европейском 
полимерном  конгрессе EPF-2007 (Порторож,  Словения, 2007), IV Санкт-
Петербургской  молодежной  конференции  «Современные  проблемы  науки  о 
полимерах» (Санкт-Петербург, 2008), III Международном 
симпозиуме 
«Детонационные наноалмазы: технология, свойства, применения» (Санкт-Петербург, 
2008), XX Симпозиуме  «Современная  химическая  физика» (Туапсе, 2008), 
Европейском  полимерном  конгрессе EPF-2009 (Грац,  Австрия, 2009), XXI 
  3



<< предыдущая страница   следующая страница >>