hrvatski

Struktura i svojstva PU/SiO2 nanokompozita

Svojstva polimernog materijala mogu se značajno mijenjati dodatakom anorganskog punila. Punila nano dimenzija, velike specifične površine, ostvaruju obzirom na dodanu količinu veliki kontakt s polimernom matricom, te stoga već i mali količina nanopunila značajno utječe na svojstva kompozita. Značajan problem u pripravi nanokompozita predstavlja postizanje jednolike raspodjele čestica punila u polimernoj matrici. Osim svojstava ishodnih komponenata na svojstva kompozita značajno utječu međudjelovanja na kontaktu matrica punilo. Modifikacija površine punila različitim sredstvima omogućava kreiranje svojstava međupovršine, što utječe na konačna svojstava kompozita. U okviru ovog rada ispitan je utjecaj dodatka amorfnog silika nanopunila na strukturu i svojstva segmentiranih poliuretanskih (PU) kompozita. S ciljem poboljšanja međudjelovanja na kontaktu matrica-punilo provedena je modifikacija površine silika punila aminopropiltrietoksi silanom (APTS). Karakterizacija punila provedena je FTIR analizom. Pripravljeni su PU kompoziti s 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0 i 9.0 % vol nemodificiranog i APTS-om modificiranog punila. Slobodna energija površine punila i polimerne matrice određena je metodom mjerenja kontaktnog kuta različitim testnim kapljevinama. Raspodjeljenost punila u PU matrici analizirana je pretražnom elektronskom mikropskopijom (SEM), a promjene u morfolofgiji PU optičkim polarizacijskim mikroskopom. Utjecaj dodatka punila na mehanička svojstva PU kompozita ispitan je testom jednoosnog rastezanja, a utjecaj na toplinska svojstva metodom dinamičke pretražne kalorimetrije (DSC). Rezultati su pokazali dobra prekidna mehanička svojstva PU kompozita s nemodificiranim punilom iako dodatak ovog punila više od 4%vol značajno razrušava sferulitnu morfologiju PU matrice. Pri malim deformacijama kompoziti s APTS-om modificiranim punilom imaju bolja svojstva. Međutim, zbog znatno lošije raspodjeljenosti ovog punila u polimernoj matrici modifikacija silika punila nije dala očekivana poboljšanja prekidnih karakteristika kompozita.

pirogena silika; modifikacija silanima; PU/silika kompoziti; morfologija; toplinska svojstva; mehanička svojstva

nije evidentirano