Plastics_12_2012

СПЕЦТЕМА /БИО- И НАНОМАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 1 2 ( 1 1 8 ) 2 0 1 2 w w w . p l a s t i c s . r u 174 Установлено уникальное свойство ми- неральной смектитовой глины из группы монтмориллонита, сапонита, бадделеита, нонтрита, гекторита, их смесей, но преиму- щественно монтмориллонита в Na-форме, добавленной в количестве 0,1-10 процентов в ПЭТ, не пропускать через стенки бутылей кислород и углекислый газ, что очень важно при разливе в них пива, вина и других на- питков. Для достижения такого эффекта достаточно покрыть бутыли слоем от 100 до 2000 мкм ПЭТ, содержащим от 0,1 до 10 процентов наноглины. Наноглину мож- но вводить в ПЭТ в процессе синтеза или смешивать ее с уже готовым полимером в процессе изготовления бутылей. Напри- мер, литьем под давлением с последующим раздувом можно получать бутыли с объемом заполнения около двух литров при средней толщине стенок примерно 0,5 мм. Нанотрубки, изготовленные из неорга- нических материалов (оксидов переходных металлов, на основе бора и кремния), об- ладают уникальными свойствами и могут применяться в ряде областей, отличных от сферы применения полностью углеродных видов, например, в качестве сверхпрочных пластмассовых композитов. К областям применения, где полезны эти уникальные свойства неорганических нанотрубок, мож- но отнести высококачественные спортивные товары, пуленепробиваемые изделия, осо- бые химические датчики, интеллектуальные окна, солнечные элементы и аккумулятор- ные батареи. Углеродные нанотрубки также применя- ются для получения нанокомпозитов. Как и вышеописанные нанодобавки, они по- вышают жесткость и другие механические свойства, теплостойкость, огнестойкость, барьерные свойства, химическую стойкость, снижают хладотекучесть. Сульфат бария широко применяется в качестве радионепроницаемого нанонапол- нителя в медицинских пластмассах, а так- же в качестве поглотителя гамма-лучей. Он представляет собой белый пигмент, который в настоящее время производится при помо- щи процесса осаждения в виде частиц на- норазмера (10-50 мкм) под названием Blanc Fixe Nanofine. Производитель, компания Solvay Barium Strontium GmbH (Германия), может обрабатывать поверхности наноча- стиц, улучшая дисперсию и сцепление со смолой. Сферические наночастицы усили- вают определенные механические свойства смолы лучше, чем традиционные наполни- тели. При этом они также позволяют напол- ненным смолам оставаться прозрачными. Инженерами Университета штата Огайо (США) разработана технология производ- ства сверхплотного пенопласта с нанона- полнителем, который в будущем может ис- пользоваться вместо твердой пластмассы. Эти нанокомпозиты заинтересовали авто- промышленность, где их теперь использу- ют для изготовления пластмассовых деталей автомобилей, тем более что нанокомпозит- ный пенопласт легче, чем нанокомпозиты, изготовленные из твердых пластмасс. Огнестойкость пластмасс также может быть значительно повышена введением в них диспергированных неорганических на- полнителей в виде наноразмерных порош- ков. Например, тепловыделение при образо- вании термопластичных и термореактивных полимерных материалов может быть сниже- но на 40-60 процентов путем введения всего от 2 до 6 весовых процентов наноразмерного наполнителя из силикатных глин. Введение в ПА, ППиПЭТ до 4 процентов ультрамикродисперсного каолина способ- ствует повышению барьерных свойств ма- териалов, так как при этом в 2-3 раза умень- шается их газопроницаемость, другие же их свойства остаются неизменными. Введение 5 процентов ультрамикродисперсного талька вызывает такое же повышение модуля упру- гости полимерного материала, как и 40 про- центов обычного. Использование наночастиц в качестве наполнителей полимеров приводит к повы- шению упругопрочностных свойств мате- риала, ударной прочности и трещиностой- кости без использования эластификаторов; теплостойкости, термической и размерной стабильности; способствует созданию но- вых материалов с заданными магнитными, электрическими, оптическими, барьерными свойствами, длительно сохраняющимися в эксплуатации. Благодаря использованию нанонаполни- телей и добавок на базе нанотехнологий мож- но получать полимеры, сочетающие в себе традиционные и новые качественные харак- теристики, на первый взгляд кажущиеся взаи- моисключающими. Это чрезвычайно полезно в тех случаях, когда требуется одновременно обеспечить прозрачность и гибкость материа- ла, определенную степень ударостойкости и жесткость, функциональную поверхность и физические характеристики, изоляционные свойства и проводимость. К улучшениям, до- стигаемымблагодаря нанодобавкам, относят- ся, с одной стороны, повышенная пластич- ность, облегчающая переработку пластмасс, а с другой—электропроводимость, предотвра- щающая образование статического заряда.