Термодинаміка взаємодій полімер—наповнювач у нанокомпозитах на основі поліуретан-поліакрилатної матриці та синтетичних наноалмазів

Abstract

Досліджено ізотермічну сорбцію парів розчинників нанокомпозитами, що створені на основі поліуретан-поліакрилатної матриці та синтетичних наноалмазів. За експериментальними ізотермами сорбції проведені розрахунки термодинамічних параметрів взаємодії полімерних компонентів та синтетичних наноалмазів при формуванні нанокомпозитів. Показано, що вільна енергія змішування поліуретану, полі(2-гідроксиетилметакрилату) (ПГЕМА) та напів-ВПС з наповнювачем має від’ємне значення. Останнє означає, що при формуванні нанокомпозитів енергія вивільняється та формуються щільні, міцні шари полімера на поверхні нанонаповнювача. Результати розрахунків термодинамічних параметрів взаємодії узгоджуються з фізико-механічними властивостями досліджених нанокомпозитів.

Исследована изотермическая сорбция паров растворителей нанокомпозитами, созданными на основе полиуретан-полиакрилатной матрицы и синтетических наноалмазов. С использованием экспериментальных изотерм сорбции проведены расчеты термодинамических параметров взаимодействия полимерных компонентов и синтетических наноалмазов при формировании нанокомпозитов. Показано, что свободная энергия смешения полиуретана, поли (2-гидроксиэтилметакрилата) (ПГЭМА) и полу-ВПС с наполнителем имеет отрицательное значение. Последнее означает, что при формировании нанокомпозитов энергия высвобождается и формируются плотные, прочные слои полимера на поверхности нанонаполнителя. Результаты расчетов термодинамических параметров взаимодействия согласуются с физико-механическими свойствами исследованных нанокомпозитов.

The isothermal vapor sorption of solvents by nanocomposites, which are based on polyurethanepolyacrylic matrix and synthetic nanodiamonds, is investigated. The thermodynamic parameters calculations of polymer components and synthetic nanodiamonds interactions during the formation of nanocomposites based on experimental sorption isotherms were carried out. It is shown that the free energy of mixing of polyurethane, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) and semi-IPNs based on these polymers with filler is negative. The latter means that during formation of nanocomposites the energy is released, and dence durable polymer layers on the nanofiller surface are formed. The results of thermodynamic parameters calculations of interactions are consistent with the physico-mechanical properties of nanocomposites.