Thermodynamics of disaggregated polymer composites based on nanosized powders of Ni and NiO

Abstract

Technique to obtain disaggregated composites with uniform distribution of the Ni nanoparticles in a polymer matrix were developed on the example of epoxy resin. Disaggregated and aggregated composites based on butyl methacrylate copolymer with 5 wt% methacrylic acid and Ni and NiO nanoparticles have been obtained. Enthalpies of mixing the components compositions in a wide range of compositions were defined using isothermal calorimetry. Parameters adhesive interaction at the interface and glassy polymer structure changes have been calculated. The influence of the chemical nature of nanosized filler on interfacial energy has been revealed.

На примере эпоксидной смолы разработана методика получения дезагрегированных композитов с равномерным распределением наночастиц Ni в полимерной матрице. Получены дезагрегированные и агрегированные композиты на основе сополимера бутилметакрилата с 5% масс. метакриловой кислотой и наночастиц Ni и NiO. Методом изотермической калориметрии с помощью термохимического цикла определены энтальпии смешения компонентов композиций в широком диапазоне составов. С использованием термодинамического подхода в описании наполненных полимерных композиций на основе данных энтальпии смешения рассчитаны параметры адгезионного взаимодействия на границе раздела фаз и изменения стеклообразной структуры полимера. Обнаружено влияние химической природы нанодисперсного наполнителя на энергетику межфазного взаимодействия.