Энциклопедический словарь нанотехнологий - эксфолиация

Термин на английском

exfoliationСинонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

интеркаляция, композиционные материалы, полимерные, нанореактор, 2D, наноструктура, наночастица, расслаиваниеОпределение

процесс расслоения на единичные наноэлементы частиц наполнителя со слоистой структурой в матрице нанокомпозитного материала.

В последние годы интенсивно разрабатываются способы получения полимерных нанокомпозитов, содержащих в качестве наполнителей различные неорганические наноматериалы, такие как слоистые силикаты (глины: монтмориллонит, гекторит, каолин и др.), углеродные нанотрубки, наноалмазы детонационного синтеза. 

Термин "эксфолиация" применяют при описании систем полимер-глина. Глины имеют слоистую структуру со слоями толщиной около 1 нм. Слои располагаются параллельно друг другу, формируя кристаллиты (тактоиды). В промежутках между слоями могут находиться молекулы воды и катионы металлов. Для получения нанокомпозитов интерес представляют главным образом те глины, тактоиды в которых способны диспергироваться на отдельные нанослои при определенной обработке. Результат "отшелушивания", когда удается полностью разделить тактоиды слоистого силиката на отдельные слои, и получил названия эксфолиация (см. также расслаивание). Для достижения эксфолиированного состояния глины необходима ее предварительная обработка c целью гидрофобизации и увеличения расстояния между пластинками. Для этого поверхность пластинок модифицируют поверхностно-активными веществами (с получением органоглины), или дифильными полимерами (полиэтиленоксидом, блок-сополимерами), которые проникают (интеркалируют) в пространство между пластинками. Смешение полимерного расплава с наполнителем, как правило, проводят в экструдере, хотя возможен вариант синтеза наполненного полимера непосредственно из смеси мономера и наполнителя.

При достижении полностью эксфолиированного состояния улучшаются механические свойства нанокомпозита, такие как жесткость, формоустойчивость, ударопрочность; повышается кислородный индекс; снижается газопроницаемость.

• Хохлов Алексей Ремович, д.ф.-м.н.
• Говорун Елена Николаевна, к.ф.-м.н.
• Гольдт Илья Валерьевич, к.х.н.

Разделы

Наноструктурированные полимеры, волокна и композиты на их основе

Высокодисперсные, высокопористые и другие традиционные материалы, включающие субмикронные фрагменты

Органические и полимерные наноматериалы и волокна