Процесс получения высоконаполненных полимерных композиций связан с совмещением твердой дисперсной фазы с полимерным связующим. В основе этого совмещения лежат процессы, происходящие на границе раздела твердая фаза−полимерная среда, такие, как смачивание, адгезия, адсорбция, обусловливающие распределение твердых частиц наполнителя в полимере, а также характер возникающих при этом структур. Большинство применяемых наполнителей малоактивны и не имеют сродства к применяемой матрице, вследствие чего необходимо проводить модифицирование поверхности наполнителя с целью сближения структур фазы и связующего.
Среди различных методов подготовки наполнителей особое место занимает адсорбционное модифицирование с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), так как соответствующим подбором структуры ПАВ можно регулировать изменение свойств модифицируемых поверхностей.
В настоящей работе с целью получения высоконаполненных магнитодиэлектриков с улучшенными физико-механическими свойствами исследована возможность применения ПАВ различной структуры для адсорбционной модификации наполнителя − карбонильного железа марки Р-10. В качестве ПАВ были исследованы катионные вещества − четвертичные соли аммония и пиридиния, различающиеся структурой гидрофобного радикала. Исследовали влияние молекул ПАВ, концентрации и способа обработки наполнителя на смачивание модифицированного наполнителя толуольным раствором полимера, жизнеспособность системы полимер−наполнитель, а также на формирование микроструктуры полимерной композиции.
Как показали исследования, обработка наполнителя 0,05%-ным ацетоновыми или толуольными растворами ПАВ повышает смачиваемость его раствором полимера и повышает жизнеспособность системы − в отдельных случаях седиментация отсутствовала в течение 4-6 часов. Изучение микроструктуры композитов методом электронной микроскопии показало, что обработка наполнителя катионным ПАВ с длиной радикала 12-16 углеродных атомов, содержащих функциональные группировки, позволяет получать плотноупакованные структуры с равномерным распределением дисперсной фазы в матрице.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки Российской Федерации в рамках выполнения государственных работ в сфере научной деятельности.