Нанокомпозиты на основе реактопластов: структурообразование на межфазной границе

Для композитов с термореактивной матрицей характерны высокие значения показателей эксплуатационных свойств. В то же время, стоимость большинства реактопластов (в особенности - эпоксидных смол) сравнительно высока. По этой причине их применение оправдано лишь в некоторых областях строительства. Одной из таких областей является создание полифункциональных покрытий. Высокая стоимость олигомера диктует необходимость повышения показателей эксплуатационных свойств с целью обеспечения экономической эффективности. К настоящему времени положительно зарекомендовал себя способ повышения показателей свойств, состоящий в создании на границе раздела фаз наноразмерного переходного слоя. Механизм влияния переходного слоя на показатели макроскопических свойств различными исследователями трактуется различно: известны теории адгезионной связи и деформируемого слоя. Положение осложняется многообразием олигомеров, сшивающих агентов и прекурсоров наномодификаторов. В последнее время все большее распространение получают сшивающие агенты, представляющие собой аддукты алифатических аминов и эпоксидных олигомеров. В качестве прекурсоров наномодификаторов могут быть успешно использованы кремнийорганические соединения с силоксановой связью в основной цепи. В настоящей работе была исследована модельная система олигомер - сшивающий агент - прекурсор. Для анализа структурообразования привлекались спектроскопия комбинационного рассеяния и атомно-силовая микроскопия. Показано, что в момент прохождения точки геля модификатор не оказывает существенного влияния на химический состав продуктов отверждения; тем не менее, введение модификатора снижает регулярность формирующейся трехмерной пространственной сетки. После завершения процесса отверждения нерегулярность пространственной сетки сохраняется. Это свидетельствует о том, что использование кремнийорганических силоксановых прекурсоров способствует созданию на межфазной границе переходного слоя с пониженным модулем упругости. В композиционных материалах образование подобного слоя будет сопровождаться релаксацией напряжений, что, в свою очередь, будет способствовать повышению показателей эксплуатационных свойств.