Межкомпонентные взаимодействия в гибридных полимерных композитах на основе химически модифицированного кремнезема и наночастиц серебра

Abstract

Гибридные полимерные нанокомпозиты получены последовательным химическим модифицированием высокодисперсного кремнезема поли(N-винилпирролидоном) или полиакриловой кислотой и иммобилизацией наночастиц серебра, синтезированных in situ. Исследовано влияние взаимодействия между наночастицами серебра и полимерной составляющей гибридных композитов на теплофизические свойства и термоокислительную деструкцию полученных систем. Установлено, что нанонаполнитель влияет на релаксационное поведение полимерной составляющей гибридных матриц посредством как взаимодействия с полярными группами макроцепей полимеров, так и перераспределения сетки межмолекулярных/межкомпонентных водородных связей. Серебросодержащие гибридные нанокомпозиты обладают улучшенной термической стабильностью.

Гiбриднi полiмернi нанокомпозити отримано послiдовним хiмiчним модифiкуванням високодисперсного кремнезему полi(N-вiнiлпiролiдоном) або полiакриловою кислотою та iммобiлiзацiєю наночастинок срiбла, синтезованих in situ. Дослiджено вплив взаємодiї мiж наночастинками срiбла i полiмерною складовою гiбридних композитiв на теплофiзичнi властивостi та термоокиснювальну деструкцiю синтезованих систем. Встановлено, що нанонаповнювач впливає на релаксацiйну поведiнку полiмерної складової гiбридних матриць через взаємодiю з полярними групами макроланцюгiв полiмерiв та перерозподiл сiтки мiжмолекулярних/мiжкомпонентних водневих зв’язкiв. Срiбловмiснi гiбриднi нанокомпозити мають покращену термiчну стабiльнiсть.

Hybrid polymer nanocomposites have been obtained via a chemical modification of fine silica by either poly(N-vinylpyrrolidone) or poly(acrylic acid) with the sequential immobilization of in situ synthesized silver nanoparticles. An influence of silver nanoparticles on the thermal properties and the thermooxidative behavior of the obtained polymer composites has been investigated. It is found that the nanofiller has a strong effect on the relaxation behavior of the polymer shell of a hybrid matrix due to its physical interaction with macromolecule chains, as well as due to the rearrangement of the intermolecular/intercomponent hydrogen bonding network. Silver-containing hybrid nanocomposites demonstrate the enhanced thermal stability.