Композиты с полимерной матрицей

Композиты с полимерной матрицей (англ. polymer composites) — композиты, матрицей в которых является высокомолекулярное соединение.

Описание

В качестве матрицы при создании композиционных материалов данного вида используются полимеры самых разных типов: термопласты (полиолефины, алифатические и ароматические полиамиды, фторопласты и др.), реактопласты (фенопласты, аминопласты, эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические и другие полимерные связующие), эластомеры (вулканизированный натуральный, бутадиен-нитрильный, бутилкаучук и другие каучуки). Использование наполнителей позволяет изменять механические, электромагнитные, физико-химические характеристики исходного полимера, а, в ряде случаев, и снижать стоимость конечного композита по сравнению со стоимостью полимера за счет использования более дешевого, чем полимер, наполнителя, например, мела, или речного песка, получая полимерно-песчаный композит.

Многие широко используемые материалы являются композитными полимерными материалами, например, конструкционные материалы широкого назначения на основе реактопластов с волокнистыми наполнителями, шины автомобилей, зубные пломбы, различные покрытия.

Особый класс полимерных композиционных материалов представляют полимерные нанокомпозиты. В качестве добавки к полимерной матрице в них используются различные как по химическому составу, так и морфологии отдельных элементов наполнители. Отличительной особенностью данных наполнителей является размер составляющих их элементов (частиц, пластин, волокон и т. д.), который преимущественно должен быть менее 100 нм (см. нанонаполнители).

Свойства композитов такого типа могут изменяться при очень малых изменениях концентрации наполнителя благодаря его большой удельной поверхности и интенсивному межмолекулярному взаимодействию с полимером. В настоящее время активно разрабатываются новые способы получения и исследуются свойства различных полимерных нанокомпозитов (см., например, крейзинг полимеров, эксфолиация).

Литература

• Беданоков А. Ю., Микитаев А. К., Борисов В. А., Микитаев М. А. Полимерные нанокомпозиты: современное состояние вопроса. — http://newrusnano.explosion.ru/sadm_files/disk/Docs/2/43/43 (недоступная ссылка) (26).pdf (дата обращения: 25.09.09).
• Битва за резину: С чего начинается шина // Интернет-журнал «Популярная механика», февраль 2008. —www.popmech.ru/article/2923-bitva-za-rezinu/ (дата обращения: 25.09.09).
• Перепелкин К. Е. Полимерные композиты на основе химических волокон, их основные виды, свойства и применение // Rustm.Net. —www.rustm.net/catalog/article/185.html (дата обращения: 25.09.09).
• Беданоков А. Ю., Микитаев А. К., Борисов В. А., Микитаев М. А. Полимерные нанокомпозиты: современное состояние вопроса. — newrusnano.explosion.ru/sadm_files/disk/Docs/2/43/43(26).pdf (дата обращения: 25.09.09).
• Микитаев А. К., Козлов Г. В., Заиков Г. Е. Полимерные нанокомпозиты. Многообразие структурных форм и приложений. — М.: Наука, 2009. — 278 с.