Разработка композиций на основе водных дисперсий акрилатных сополимеров, модифицированных наночастицами слоистых силикатов, для защитно-декоративных покрытий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Гордеева, Наталья Владимировна

• Гордеева, Наталья Владимировна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Гордеева, Наталья Владимировна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1 Аналитический обзор

1.1 Общая характеристика полимерных композитов, содержащих наноразмерные наполнители

1.2 Химический состав и структура частиц слоистых силикатов

1.3 Структура полимерных композитов, наполненных частицами слоистых силикатов

1.4 Водно-дисперсионные ПНКМ, содержащие частицы слоистых силикатов

1.4.1 Влияние наночастиц слоистых силикатов на реологию водно-дисперсионных полимерных систем

1.4.2 Влияние наночастиц слоистых силикатов на механические свойства пленок на основе водно-дисперсионных полимерных

систем

1.4.3 Влияние наночастиц слоистых силикатов на проницаемость покрытий на основе водно-дисперсионных полимерных

систем

1.5 Выводы из литературного обзора и постановка задач

исследования

ГЛАВА 2 Экспериментальная часть

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования свойств

2.2.1 Методика определения вязкости

2.2.2 Методы получения лакокрасочных покрытий для

испытаний

2.2.3 Определение толщины лакокрасочных покрытий

2.2.4 Методика получения свободных пленок

2.2.5 Методики оценки деформационно-прочностных свойств пленок

2.2.6 Определение твердости покрытий

2.2.7 Определение прочности покрытий при ударе

2.2.8 Определение прочности при изгибе

2.2.9 Потенциостатический метод оценки защитных свойств покрытий настали

2.2.10 Определение прочности покрытий к истиранию

2.2.11 Метод сканирующей электронной микроскопии

2.2.12 Методика измерения водопоглощения

2.2.13 Определение адгезии покрытий

ГЛАВА 3 Результаты и их обсуждение

3.1.1 Изучение реологии латексных систем, содержащих слоистые силикаты

3.1.2 Изучение влияния поверхностно-активных и диспергирующих добавок на реологическое поведение латексов, наполненных слоистыми силикатами

3.1.3 Изучение влияния коалесцирующих, загущающих добавок и регуляторов рН на реологические характеристики латексных систем в присутствии Ьаропке 8Ь 25

3.2 Изучение физико-механических свойств и структуры пленок на основе акрилатных латексов, наполненных слоистыми силикатами

3.3 Разработка рекомендаций по технологии получения грунтовки

противокоррозионного назначения

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка композиций на основе водных дисперсий акрилатных сополимеров, модифицированных наночастицами слоистых силикатов, для защитно-декоративных покрытий»

Введение

Актуальность темы исследования. Одной из причин, ограничивающих использование экологически чистых водно-дисперсионных (ВД) пленкообразующих систем в лакокрасочных материалах (ЛКМ), является высокая проницаемость покрытий на их основе, обусловленная высокой дефектностью покрытий вследствие неполного слипания частиц, наличием водорастворимых ПАВ и других добавок в структуре покрытий [1]. Это тормозит их использование для покрытий, где требуется высокая изолирующая способность (защитно-противокоррозионные, водо- и химстойкие покрытия).

Одним из известных путей повышения изолирующей способности покрытий является использование наполнителей с чешуйчатой или близкой к ней формой частиц - слюда, алюминиевая пудра, тальк и др. Однако, для достижения высоких барьерных свойств данные наполнители требуют введения их в достаточно больших количествах (20-30 массовых %), что снижает защитные свойства покрытий, так как водно-дисперсионные пленкообразующие системы имеют невысокую смачивающую способность, и, как следствие, для них характерны низкие значения критического объемного содержания пигмента (КОСП) [2].

Анализ литературных данных показывает, что использование нанонаполнителей, имеющих пластинчатую форму частиц позволяет решать эту проблему при относительно небольшом (3-4 массовых %) их содержании. Однако, конкретные рецептурно-технологические сведения о ВД ЛКМ, в которых используются наноразмерные наполнители в литературе практически отсутствуют.

Таким образом, можно полагать, что данное направление с технической точки зрения является актуальным, т. к. направлено на расширение областей применения ВД ЛКМ и соответственно повышение уровня экологичности производств, связанных с получением лакокрасочных покрытий.

Степень разработанности. Нет патентных данных по данной тематике, в литературе нет информации о принципах составления рецептур лакокрасочных материалов с использованием наночастиц слоистых силикатов

Недостаточно данных о влиянии различных физико-химических и технологических факторов на структуру и свойства покрытий на основе латексов пленкообразующих полимеров содержащих наночастицы слоистых силикатов.

Цель и задачи работы. Целью работы являлось изучение влияния наноразмерных слоистых силикатов на реологические и пленкообразующие свойства водных дисперсий акрилатных сополимеров и разработка на их основе лакокрасочного материала, формирующего покрытия с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: изучить влияние природы, содержания наполнителей, поверхностно-активных и диспергирующих веществ на реологические свойства латексов акрилатных сополимеров; изучить влияние наполнителей на деформационно-прочностные свойства, гидрофильность и структуру пленок, сформированных из латексов акрилатных сополимеров, наполненных слоистыми силикатами; определить дозировку наполнителей, добавок поверхностно-активных и диспергирующих веществ и технологию получения композиций, обеспечивающих максимальное модифицирующее действие наполнителей на свойства пленок; разработать рецептуру и технологию ЛКМ на основе латексных композиций, содержащих слоистые силикаты и показать его преимущества по сравнению с ЛКМ аналогичного назначения.

Научная новизна. Установлено значительное влияние поверхностно-активных и диспергирующих добавок на реологические и пленкообразующие свойства латексных систем, наполненных слоистыми силикатами, связанное с усилением эксфолиации пачек нанопластинок слоистых силикатов и

эффектом «туннелирования» при последовательной обработке суспензии аминоспиртом и ПАВ.

Показано, что кроме обычных параметров, определяющих свойства наполненных полимерных систем, таких как объемная доля наполнения, модуль упругости полимерной матрицы, фактор формы частиц, значительное влияние оказывает модуль упругости наполнителя, что обусловлено наноразмерностью частиц наполнителя.

Установлено, что сильное влияние наноразмерных частиц слоистых силикатов на водопоглощение (его снижение, вплоть до минимальных значений) и потенциодинамические характеристики покрытий при поляризации стального окрашенного электрода в 3%-ном растворе №С1, обусловлено наличием ячеистой гексагональной структуры в латексных пленках, первичным элементом которой является латексна я частица, обрамленная нанопластинками слоистого силиката, которые в сформированном покрытии располагаются преимущественно перпендикулярно потоку сорбата.

Теоретическая значимость. Проведенные исследования расширяют представления о коллоидно-химических особенностях водно-дисперсионных полимерных систем, содержащих наночастицы слоистых силикатов, а также структуре полимерных пленок и покрытий, сформированных на их основе.

Практическая значимость. Разработаны рекомендации по составлению рецептуры грунтовки противокоррозионного назначения на основе латекса стирол-акрилатного сополимера с использованием слоистого силиката. Проведены сравнительные испытания покрытий, показавшие их преимущества по сравнению с известными материалами аналогичного назначения.

Методология и методы исследования. О степени эксфолиации, т. е. степени распада частиц на наноразмерные пластинки, слоистых силикатов в латексных системах судили по данным оценки реологических свойств наполненных дисперсий, которые определяли путем снятия реологических

кривых иа ротационном вискозиметре Реотест Полимер РПЭ-1М, а также путем оценки дисперсности частиц, исследованием метода растровой электронной микроскопии (РЭМ) на приборе Supra 55 VP.

Об эффективности действия частиц слоистых силикатов на физико-механические свойства пленок и покрытий, сформированных высушиванием на воздухе, судили по данным гравиметрической оценки величины водопоглощения, деформационно-прочностным свойствам (модуль упругости; предел прочности при растяжении; относительное удлинение при разрыве, рассчитанным по деформационным кривым, полученным на разрывной машине РМИ-5, устойчивости к царапанию, оцененной с помощью прибора ИС-1, техническим показателям (прочности покрытий при изгибе, ударе, твердости, адгезионной прочности и др.), которые оценивали в соответствии с ГОСТ и общепринятыми методами оценки свойств JIKM и покрытий.

Защитные свойства покрытий на стали оценивали с помощью потенциостатического метода с использованием потенциостата П-5848, позволяющего получить значения стационарного электрохимического потенциала и изменение тока коррозии в потенциодинамическом режиме при экспозиции образцов в 3%-ом растворе NaCl.

Положения, выносимые на защиту:

1. Начиная с содержания слоистого силиката в латексах акрилатных сополимеров 0,01-0,02 об. ч. имеет место значительное повышение вязкости (в 10 раз по сравнению с ненаполненными латексами)

2. Присутствие диспергирующих и поверхностно-активных добавок является одним из факторов, повышающим эффективность действия слоистых силикатов как реологических модификаторов, за счет усиления степени эксфолиации

3. При использовании смеси диспергирующих, поверхностно-активных добавок и аминоспирта был обнаружен эффект «туннелирования»

4. Присутствие слоистых силикатов вызывает значительное повышение деформационно-прочностных показателей и уменьшения водопоглощения. Аномально высокое повышение модуля упругости и снижение водопоглощения вплоть до минимальных значений, обусловленное наноразмерностью частиц слоистых силикатов в полученных системах

5. Грунтовочный состав, содержащий наноразмерный слоистый силикат, формирует покрытия с более высокой стойкостью к 3%-ому раствору ЫаС1, водостойкостью, твердостью и износостойкостью по сравнению с покрытиями, полученными из аналоговых грунтовок, не содержащих слоистые силикаты.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность экспериментальных результатов полученных в работе обеспечивается применением общепринятых (преимущественно тестированных), современных методов исследования - ротационная вискозиметрия, гравиметрия, потенциостатические измерения, сканирующая электронная микроскопия.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Научно-практической конференции, посвященной 183-й годовщине образования СПбГТИ (ТУ) (Санкт-Петербург, 2011), Научно-практической конференции, посвященной 184-й годовщине образования СПбГТИ (ТУ) (Санкт-Петербург, 2012), научно-технической конференции СПбГУКиТ (Санкт-Петербург, 2013).

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Модификация акриловых дисперсий наноразмерными частицами слоистых силикатов для получения покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами / Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский Л.Н., Васильев В.К. // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. - №8. - с. 23-26

2. Влияние наночастиц слоистых силикатов на свойства водных дисперсий акрилатных сополимеров и пленок на их основе / Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский Л.Н., Васильев В.К. // Известия Санкт-Петербургского

государственного технологического института (технического университета). -2012. -№ 14.-с 41-44

3. Наночастицы слоистых силикатов - эффективные модификаторы свойств водных дисперсий полимеров / Гордеева Н.В., Толмачев И.А. // Сборник научных статей конференции «Наукоемкие технологии - сфере кинопроизводства» / СпбГУКиТ., 2013. - С. 29-35

4. Влияние наночастиц слоистых силикатов на реологические и пленкообразующие свойства водных дисперсий акрилатных сополимеров / Н.В. Гордеева, И.А. Толмачев, Л.Н. Машляковский, В.К. Васильев // Материалы научно-практической конференции, посвященной 183-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) / СПбГТИ (ТУ)., 2011.-С. 157.

5. Реологическое поведение латексных систем, содержащих частицы слоистых силикатов / Н.В. Гордеева, И.А. Толмачев, Л.Н. Машляковский, В.К. Васильев // Сборник тезисов научно-технической конференции молодых ученых «Неделя науки - 2012» / СПбГТИ(ТУ)., 2012. - С. 92.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитируемой литературы (наименований) и приложений. Диссертация содержит 105 страниц , 34 рисунка и 18 таблиц.

ГЛАВА 1 Аналитический обзор

1.1 Общая характеристика полимерных композитов, содержащих

наноразмерные наполнители

В последнее десятилетие очень активно развивается прикладное направление технологии получения полимерных материалов, наполненных наноразмерными минеральными наполнителями [3].

Полимерные нанокомпозиционные материалы (ПНКМ) - класс многофункциональных гетерофазных материалов (наноматериалов), разработанный с использованием достижений нанотехнологии - области знаний о процессах и явлениях, протекающих в системах, включающих элементы (нанофазы), измеряемые нанометрами. Материалы, включающие структурные элементы с нанометрическими характеристическими размерами, имеют свойства, обусловленные проявлением наномасштабных факторов.

Технология получения ПНКМ зависит от типа наночастиц, которые вводят в полимер. При этом специфические свойства наночастиц создают определенные сложности для совмещения их с полимерами. Так, высокая поверхностная энергия наночастиц приводит к их агрегированию, слипанию, а из-за химической активности они при взаимодействии с другими веществами могут утрачивать свои уникальные свойства.

ПНКМ получают различными технологическими способами путем совмещения нанодисперсных наполнителей различной химической природы (углеродных, керамических, металлических) с термопластичными или термореактивными связующими, выполняющими роль матриц в ПНКМ. В настоящее время разработаны ПНКМ на основе полипропилена, алифатических и ароматических полиамидов, полиэфиримидов, полиимидов, полисульфонов, полистирола, поликарбоната, полиметилметакрилата, полиакрилонитрила, полиэтиленгликоля, полиуретанов,

поливинилденфторида, полибутадиена', жидкокристаллических

термотропныхполиэфиров, эпоксидных связующих.

В традиционных ПКМ фаза наполнителя имеет микронные размеры (например, диаметр минеральных и углеродных волокнистых филаментов - 7 - 15 мкм), в ПНКМ размеры нанофаз составляют менее 100 нм. К объектам с наноразмерами обычно относят коллоидные частицы (3-100 нм), наночастицы (1-100 нм), кластеры (Ihm), молекулы (0,5 нм). Свойства наночастиц и наноструктур определяются не законами классической ньютоновской физики, а квантово-механическими статистическими законами наномира. В зависимости от размеров элементов, образующих наноструктуры различного химического состава и квантового характера наносостояния, рассматривают три типа наноструктур (с использованием терминов квантовой механики): квантовые ямы - структуры, состоящие из элементов с размерами в одном измерении, лежащими в нанометровом диапазоне, а в двух других - имеющих большие размеры; квантовые нити, проволоки - структуры с размерами в двух измерениях, лежащими в нанометровом диапазоне, а в третьем измерении - имеющие большие размеры; квантовые точки - структуры с размерами в трех измерениях, лежащими в нанометровом диапазоне.

Термин "квантовый" используют для того, чтобы подчеркнуть, что в области нанометровых масштабов имеет место изменение прежде всего электронных свойств квантово-механической природы. Квантовые эффекты, изменяющие свойства гетерофазных материалов с наноразмерными компонентами, проявляются в композициях с компонентами различной химической природы - углеродными, неорганическими (металлическими, керамическими), органическими.

Наночастицы демонстрируют разнообразные структурные образования: нульмерные (квантовые точки размером до 5 нм), одномерные (квантовые нити, нанотрубки, нановолокна, "усы", линейные полимеры), двухмерные (квантовые ямы, графен, пленки Ленгмюра-Блоджетта толщиной

в один или несколько атомов, адсорбированных на поверхности, сверхрешетки, нанопористые пленки, биомембраны), трехмерные (0-0-, 1-0-, 2-0- и З-Б-структуры, фуллерены, фуллероиды, астралены, пластины наноглины, дендромеры, ЗБ-фотонные кристаллы, мицеллы, биоорганические полимеры, композиционные наноматериалы), фрактальные ("снежинки") и всевозможные их комбинации.

Наночастицы представляют собой образования (кластеры) из связанных атомов или молекул с размерами менее 100 нм. Индивидуальные наночастицы обычно состоят не более чем из 106 атомов, свойства которых отличаются от таких же атомов, образующих макрообъемные вещества. Свойства наночастиц определяются свойствами атомов и молекул на их поверхности, высоким отношением площади поверхности частицы к ее объему. При размерах наноструктурных единиц меньше длин волн видимого света некоторые материалы становятся прозрачными, диэлектрики -проводниками, резко повышаются химическая активность, упругопрочностные и сорбционные свойства. Одним из критериев, отличающим наночастицы, является отношение количества атомов, находящихся на их поверхности, к общему количеству атомов в наночастице. Например, в углеродной наночастице диаметром 1,5 нм, содержащей около десяти атомов, все они находятся на поверхности. При этом величина удельной поверхности может превышать 600 м2/ г, а нескомпенсированность валентных возможностей атомов, находящихся на поверхности, приводит к высоким значениям поверхностной энергии.

Нанотехнологии базируются на том, что частицы размером менее 100 нм придают сделанным из них материалам новые свойства и поведение, а нанообъекты демонстрируют новое физическое и химическое поведение, зависящее от размера частиц (размерные эффекты). 100-нанометровая граница раздела между микро- и наносистемами достаточно условна, являясь характеристическим размером, отмечающим начало проявления свойств, не присущих системам с микро- и макроразмерами. Скачкообразное изменение

свойств материалов с нанофазами размером 0,2-300 нм (особенно при размерах нанофазы менее 10 нм) определяется высоким отношением величины поверхности нанофазы к ее объему. Наноструктурированные материалы имеют по сравнению с микроструктурированными новые свойства и необычные характеристики, так как с каждым свойством вещества связана так называемая характеристическая (или критическая) длина. Основные физические и химические свойства меняются, когда размеры твердых тел становятся сравнимыми с характеристическими длинами, большинство из которых лежит в нанометровом диапазоне. Это проявляется в изменении механических, сегнетоэлектрических, ферромагнитных и других свойств. Электросопротивление вещества возникает в результате рассеяния электронов проводимости на колеблющихся атомах или примесях. Оно характеризуется длиной свободного пробега (средним расстоянием, пролетаемым электроном между двумя отклонениями от прямолинейной траектории). Зависимость электронных свойств от размера приводит к существенным изменениям колебательных характеристик, определяющих оптические свойства.

В наноразмерных объектах и системах атомы ведут себя иначе, чем в микро- и макрообъектах, а явления и свойства определяются закономерностями квантовой механики, обусловливающими:

• доминирование явлений самоупорядочения, самоорганизации; •высокую полевую (электрическую, магнитную) активность, каталитическую (химическую) избирательность поверхностей, формирующих специфические границы раздела;

• особый характер протекания процессов передачи энергии, заряда, концентрационных изменений с низким энергопотреблением и высокой скоростью.

Причинами этого являются изменение вклада частиц в различные процессы в зависимости от отношения их поверхности к их объему,

энергетическая, полевая неравновесность поверхности, усиление роли различных видов размерных эффектов [4].

В последние несколько лет в качестве нанонаполнителей используют слоистые силикаты [5-9], наночастицы оксидов металлов [10,11], неорганические нанотрубки [12], вспениваемый графит [13-15], слоистый титанат [16], целлюлозные наноусы [17,18], полиэдрические олигомерные силсесквиоксаны (ПОСС) [19], углеродные нанотрубки [20-27]. Полимерные нанокомпозиты на основе слоистых силикатов на сегодняшний день представляют большой исследовательский интерес, так как они способны достичь внушительных усилений свойств в сравнении с ненаполненным полимером [5-9,28-32]. Эти улучшения могут включать высокий модуль упругости [5-9,28-30], возрастание барьерных свойств [33-37], повышенные деформационные свойства и термостойкость [5-9,28-30], уменьшенную газопроницаемость [38-40] и воспламеняемость [41-44], и усиленную расщепляемость биоразлагаемых полимеров [45-47] .

Главная причина повышения свойств в нанокомпозитах - это более сильное межфазное взаимодействие между полимерной матрицей и, в частности, слоистым силикатом в отличие от обычных композитов [5-9].

1.2 Химический состав и структура частиц слоистых силикатов

Силикаты слоистые — минералы, основу структуры которых составляют слои, состоящие из тетраэдрических кремнекислородных и октаэдрических алюмо-магний-гидроксильных этажей. Различия между минералами определяются числом этажей и характером межслоевого промежутка [48].

В группу слоистых силикатов входит ряд минералов: сапонит [49], монтмориллонит, бентонит (глина, содержащая не менее 70% монтмориллонита [50]).

Наибольшее применение получил слоистый алюмосиликат монтмориллонит, который входит в состав (более 70%) глин группы смектитов (бентониты, бейделлиты и др.) [51], имеющих, химический состав:

[(А1з,з4М§о,бб)81802о(ОН)4]Мао,бб [52]

Как показано на рисунке 1, первичным элементом структуры слоистых силикатов (иначе, филлосиликатов [53]) являются тетраэдры и октаэдры 2:1 [54], состоящие из атомов металлов, кислорода, гидроксилов, образующих элементарные слои (модули) толщиной около 1 нм [55].

Рисунок 1 - Структура глинистых минералов

Эти элементарные слои, в свою очередь, уложены рядами, между которыми расстояние составляет 10-15 А. Такие образования часто называют кристаллитами [56]

Монтмориллонит - высокодисперсный слоистый алюмосиликат, в котором за счет нестехиометрических замещений катионов кристаллической решетки, появляется избыточный отрицательный заряд, который

компенсируют обменные катионы (например, натриевые), расположенные в межслоевом пространстве [50] и придающие поверхности высокую гидрофильность, органофобность и несовместимость с полимерами [51];

Катионно-обменная способность обычно достигает 90-110 мЭкв/ЮОг, а длина частицы монтмориллонита 100-150нм. Удельная площадь поверхности ММТ составляет 750-800 м2/г и модуль упругости каждой пластинки ММТ примерно 170 ГПа [57]. Средняя плотность гидратированного монтмориллонита 2,385 г/мл; высушенного при 150 °С плотность увеличивается до 3,138 г/мл [58].

Теоретическая удельная поверхность - 834 м2/г. Именно сольватацией/гидратацией таких, специально обработанных глин, водородными связями обусловлено формирование их регулярной сотовой структуры, ограничивающей подвижность включенной жидкой фазы в состоянии покоя. Эта каркасная структура может разрушаться при приложении достаточного напряжения сдвига и всякий раз восстанавливаться при прекращении таких воздействий. Следствие -псевдопластичность, тиксотропия, уровень которых может регулироваться специальной предварительной обработкой [59].

Большее распространение в полимерных композитах получили модифицированные слоистые силикаты. Модификацию проводят с целью улучшения совместимости минеральных силикатов с полимерной матрицей с помощью различных реагентов и ПАВ.

В частности проводят обработку силиката соляной кислотой для удаления магнийсодержащих слоев; проводят обмен катионов натрия на различные катионы, включая органические. В результате чего поверхность пластин становится органофильной. В качестве ПАВ используют соли четвертичного аммония, включающие метальные, таловые и бис-2-гидроксиэтильные группы

R- N - R.

I

_ R. _

В,

В общем виде реакция обмена происходит следующим образом:

+ —

Br + Na -

слоистый силикат -^

N-

слоистый силикат

Na Br

Межслойное расстояние при этом увеличилось до 1,7-2,5 нм, а площадь удельной поверхности составляет до 1000 м2/г. В результате увеличивается площадь межфазной поверхности. В качестве модификаторов используются, например:

СН2СН2ОН

I

снз - N+— Т

СН2СН2ОН

Такие органомодифицированные слоистые силикаты, органоглины различного назначения, выпускает ряд фирм, например, Southern Clay Products.

Структура монтмориллонита, модифицированного органической солью четвертичного аммония можно представить следующим образом, как показано на рисунке 2.

СБ.

сн3 - N+— сн2

НТ

СН3 I

c16H32N-СН3

Вг

СН3

СНз^

[-1 тт Нэз

У16 -п-зз |

С1кДзз К СНз

ОН

С]бНзз I

СН3—N—СНз Ci6H33

Рисунок 2 - Предполагаемая структура первичных пластинок Optigel LX

Фирма Rockwood Clay Additives выпускает 25%-ную водную дисперсию синтетического слоистого силиката, модифицированного фосфатным минеральным диспергирующим агентом, с усредненным размером частиц 20 нм. Структуру частиц данного слоистого силиката можно представить следующим образом, как показано на рисунке 3.

"Nn-t-J

Na+

-О—[ -Р-0-]пН

Na+ -О—[ —Р—О—]nH I О

■ О Na+ и I Nn+ "

О- -О-[ -P-O-liiH

* ВОДА Na+ |

-О—[ -P-e>-]iiH

I Na+

Na+ Nn+ — Na+ Na+ Na+ Na+

Na+ Na+

S1O2

S1O2

Рисунок 3 - Предполагаемая структура первичных пластинок Laponite SL 25.

1.3 Структура полимерных композитов, наполненных частицами

слоистых силикатов

В случае полимерных композиционных материалов, наполненных частицами слоистых силикатов, имеет место ряд процессов, определяющих эффективность их воздействия на структуру и свойства композиционных материалов.

При достаточно высокой термодинамической совместимости наполнителя и матрицы молекулы полимера способны диффундировать в межслоевое пространство тактоидов. При этом увеличивается межплоскостное расстояние, но порядок в расположении силикатных слоев сохраняется. Такие материалы называют интеркалированными (ИНК) [60,5]. В обычном состоянии кристаллиты имеют размеры 10-20x70-1000 нм. При интеркаляции размер кристаллитов сохраняется приблизительно таким же [61].

Использование специальных методик при смешении наполнителя с матрицей позволяет разрушить тактоиды и диспергировать глину до уровня отдельных силикатных пластин [62] размером 1-2x70-1000 нм [61]. Эти композиты принято называть эксфолиированными нанокомпозитами (ЭНК) [60,5]. Схематически на рисунке 4 представлена иллюстрация трех различных типов структур полимерных композитов, наполненных частицами слоистых силикатов [56]:

Фазоворазделенный

Интеркалированный

Эксфолннр о ванный

Рисунок 4 - Схематический вид трех различных типов структур полимерных композитов, наполненных частицами слоистых силикатов

Композиции со слоистыми силикатами (наполнителями), модифицированными органическими катионами, получают их совмещением с мономерами, смесями олигомеров, с растворами, дисперсиями и расплавами полимеров тремя способами.

1. Введение наполнителя в расплав или в смесь мономеров, в результате чего молекулы мономера диффундируют в межслоевое пространство наполнителя, расширяя его. После полимеризации мономеров «на месте» {in situ) образуется ПНКМ с расслоенной структурой наполнителя и расстоянием между пластинами алюмосиликата составляет более 30 нм. Взаимодействие между полимерной матрицей и пластинками алюмосиликата возрастает, если адсорбированный на их поверхности органический катион инициирует процесс полимеризации мономера или сополимеризуется с ним.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гордеева, Наталья Владимировна, 2014 год

Список литературы

1. Толмачев, И. А. Водно-дисперсионные краски: учебное пособие / И. А. Толмачев, Т.Н. Гаринова. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2002. - 27 с.

2. Ермилов, П.И. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы: учеб. Пособие для вузов/ П.И. Ермилов, Е.А. Индейкин, И.А. Толмачев. - Д.: Химия, 1987. - С. 72-73.

3. Тураев Э. Р., Хаширова С. Ю., Беданоков А. Ю., Джангуразов Б. Ж., Микитаев А. К. Нанокомпозиционные материалы на основе полиэтилена низкого давления с повышенными тепло- и физико-механическими свойствами // Пластические массы. - 2009. - № 9. - С. 11-13.

4. Михайлин Ю.А. Полимерные нанокомпозиционные материалы // Полимерные материалы. - 2009. - № 7. - С. 10-13.

5. Sinha Ray S., Okamoto M. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing // Progress in Polymer Science. - 2003. - V. 28. -№ 11.-P. 1539-1641.

6. Okamoto M. Biodegradable Polmer/Layered Silicate Nanocomposites: A Review // Industrial and Engineering Chemistry. - 2004. - V. 10. - №7. - P. 1156-1181.

7. Kim J. W., Kim S. G., Choi H. J., Jhon M. S. Synthesis and electrorheological properties of polyaniline-Na+-montmorillonite suspensions // Macromolecular Rapid Communication. - 1999. - V. 20 - №8. - P. 450-452.

8. Hong С. H., Lee Y. В., Bae J. W., Jho J. Y., Nam B. U., Hwang T. W. Performance of polypropylene/clay nanocomposites for automotive parts applications // Industrial and Engineering Chemistry. - 2005. - V. 11. - №1. - P. 76-82.

9. Sung J. H., Cho M. S., Choi H. J., Jhon M. S. Electrorheology of semiconducting polymers // Industrial and Engineering Chemistry. - 2004. - V.

10.-P. 1217- 1229.

10. Rojas-Chapana J. A., Giersig. M. Multi walled carbon nanotubes and metallic nanoparticles and their application in biomedicine // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - V. 6,-№2. -P. 316-321.

11. Nussbaumer R. J., Caseri W. R., Smith P. Reversible photochromic properties of Ti02-polymer nanocomposites // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. -V. 6,-№2. -P. 459-463.

12. Rao C. N. R., Deepak F. L., Gundiah G., Govindaraj A. Inorganic nanowires // Progress in Solid State Chemistry. - 2003. - V.31. - №1-2. - P. 5-147.

13. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G. Intercalation compounds of graphite // Advances in Physics. - 1981. -V. 30. -№ 2. - P. 139-326.

14. Shioyama H. The interactions of two chemical species in the interlayer spacing of graphite// Synthetic Metals. - 2000.-V. 114. - № 1. - P. 1-15.

15. Uhl F. M., Wilkie C. A. Polystyrene/graphite nanocomposites: effect on thermal stability // Polymer degradation and stability. - 2002. - V. 76. - № 1. - P. 111-122.

16. Hiroi R., Sinha Ray S., Okamoto M., Shiroi T. Organically Modified Layered. Titanate: A New Nanofiller to Improve the Performance of Biodegradable Polylactide // Macromolecular Rapid Communications. - 2004. - V. 25. - № 15. -P. 1359-1364.

17. Mohanty A. K., Wibowo A., Misra M., Drzal L. T. Development of Renewable Resource Based Cellulose Acetate Bioplastic: Effect of Process Engineering on the Performance of Cellulosic Plastic // Polymer Engineering & Science. - 2003. -V.43. - №5. - P. 1151-1161.

18. Choi J. S., Lim S. T., Choi H. J., Hong S. M., Mohanty A. K., Drzal L. T., Misra M., Wibowo A. C. Rheological, thermal and morphological characteristics of plasticized cellulose acetate composite with natural fibers // Macromolecular Symposia. - 2005. - V. 224. - P. 297-307.

19. Joshi M., Butola B. S. Polymeric Nanocomposites-Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes (POSS) as Hybrid Nanofiller // Journal of Macromolecular Sciences Part C- Polymer Reviews. - 2004. - V. 44. - № 4. - P. 389-410

20. Sinha N., Ma J., Yeow J. T. W. Carbon nanotube-based sensors // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - Vol. 6. - № 3. - P. 573-590

21. Cui X., Engelhard M. H., Lin Y. J. Preparation, characterization and anion exchange properties of polypyrrole/carbon nanotube nanocomposites // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - Vol. 6. - № 2. - P. 547-553.

22. Zhang W., Suhr J., Koratkar N. Carbon nanotube/polycarbonate composites as multifunctional strain sensors // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. - Vol. 6. - № 4. - P. 960-964.

23. Awasthi K., Srivastava A., Srivastava O. N. Synthesis of carbon nanotubes // Nanoscience and Nanotechnology. - 2005. - Vol. 5. - № 10. - P. 1616-1636.

24. Miyagawa H., Misra M., Mohanty A. K. Mechanical properties of carbon nanotubes and their polymer nanocomposites // Nanoscience and Nanotechnology. -2005.-Vol. 5. - № 10. -P. 1593-1615.

25. Xie X. L., Mai Y. W., Zhou X. P. Dispersion and alignment of carbon nanotubes in polymer matrix: a review // Materials Science and Engineering R. -2005. - Vol. 49. - № 4. - P. 89-112.

26. Andrews R., Weisenberger M. C. Carbon nanotube polymer composites // Current Opinion in Solid State and Materials Science. - 2004. - V. 8. - P. 31-37.

27. Park S. J., Cho M. S., Lim S. T., Choi H. J., Jhon M. S. Synthesis and dispersion characteristics of multi-walled carbon nanotube composites with poly(methylmethacrylate) prepared by in-situ bulk polymerization // Macromolecular Rapid Communications. - 2003. - V. 24. - P. 1070-1073.

28. Sinha Ray S., M. Bousmina Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: In greening the 21st century materials world // Progress in Materials Science. - 2005. - V. 50. - P. 962-1079.

29. Hong C. H., Lee Y. B., Bae J. W., Jho J. Y., Nam B. U., Hwang T. W. Molecular weight effect of compatibilizer on mechanical properties in polypropylene/clay nanocomposites // Industrial and Engineering Chemistry. -2005.-V. 11.-P. 293-329.

30. Park S. J., Li K., Hong S. K. Preparation and characterization of layered silicate-modified ultrahigh-molecular-weight polyethylene nanocomposites // Industrial and Engineering Chemistry. - 2005. - V. 11. - P. 561-566.

31. Biswas M., Sinha Ray S. Recent progress in synthesis and evaluation of polymer-montmorillonite nanocomposites // Advances in Polymer Science. - 2001. -Vol. 155.-№1. -P. 167-221.

32. Sinha Ray S., Bousmina M. In Nanostructured Polymer and Their Applications, H. S. Nalwa éd., Ch. 23, American Scientific Publishers, Los Angeles (2006).

33. Krook M., Hedenqvist M. S. Polymer-clay nanocomposites, one way to improve the barrier properties of polymers used in packaging. In: Conference proceedings from the 2002 Tappi place conf. - 2002. - P. 235-238.

34. Ham-Pichavant F., Sebe G., Pardon P., Coma V. Fat resistance properties of chitosan-based paper packaging for food applications // Carbohydrate Polymers. -2005. - V. 61. - № 3. - P. 259-265.

35. Martin-Polo M., Mauguin C., Voiley A. Hydrophobic films and their efficiency against moisture transfer. 1. Influence of the film preparation technique // Agriculture and Food Chemistry. - 1992. - V. 40. - №3. - P. 407-412.

36. Hershko V., Nussinovitch A. The behavior of hydrocolloid coatings on vegetative materials // Biotechnology Progress. - 1998. - V.14. - №5. - P. 756765. and the references cited therein.

37. Ryan N. M., McNally G. M., Welsh J. The use of aqueous based barrier polymer emulsion systems in coated carton board laminates. In: Conference proceedings from the 2003 Ann Technol Conf-ANTEC Conf Proc. - 2003. - V. 3. - P. 3230-3234.

38. K. Yano, A. Usuki, A. Okada, T. Kurauchi, O. Kamigaito. Synthesis and properties of polyimide-clay hybrid // Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 1993.-V. 31.-№10.-P. 2493-2498.

39. Bharadwaj R. K. Modeling the barrier properties of polymer-layered silicate nanocomposites // Macromolecules. - 2001. - V. 34. - №26. -P. 1989-1992.

40. Ray S. S., К. Yamada, К. Ueda, M. Okamoto, "Polylactide-Layered Silicate Nanocomposite: A Novel Biodegradable Material" Nano Letters. - 2002. - V. 2. -№10.-P. 1093-1096.

41. Gilman J. W. Flammability and Thermal Stability Studies of Polymer Layered-Silicate (Clay) Nanocomposites // Applied Clay Science. - 1999. - V. 15. - № 4. -P. 31-49.

42. Gilman J. W., Jackson C. L., Morgan А. В., Harris Jr. R., Manisa E., Giannelis E. P., Wuthenow M., Hilton D., Phillips S. H. Flammability properties of polymer-layered-silicate nanocomposites, polypropylene and polystyrene nanocomposites // Chemistry of Materials. - 2000.- V. 12.-P. 1866-1873.

43. Bartholmai M., Schartel B. Layered silicate polymer nanocomposites: new approach or illusion for fire retardancy? Investigations of the potentials and the tasks using a model system // Polymer for Advanced Technologies. - 2004. - V. 15.-P. 355-364.

44. Morgan A. B. Flame retardant polymer nanocomposites: A review of commercial and open literature systems // Polymer for Advanced Technologies. -2006.-V. 17.-P. 206-217.

45. Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Ueda K. Control of Biodegradability of Polylactide via Nanocomposite Technilogy // Macromolecular Materials and Engineering. - 2003. - V. 288. - №3. - P. 203-208.

46. Ray S., Okamoto M. Biodegradable polylactide and its nanocomposites: opening a new dimension for plastics and composites // Macromolecular Rapid Communications. - 2003. - V.24. - №14. - P. 814-840.

47. Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Ueda K. New polylactide/layered silicate nanocomposites. Concurrent improvements of material properties, biodegradability and melt rheology // Polymer. - 2003. - V.44. - №3. -P.857-866.

48. Толковый словарь по почвоведению [Электронный ресурс] / Силикаты слоистые. - Москва, 1975. - URL: http://www.edudic.ru/tsp/1416

49. Veles [Электронный ресурс] / Сапонит: основные свойства, использование. - АООО «Белее», 2011-2012. - URL: http://www.saponit.com/rus/saponite.html

50. Bentonite [Электронный ресурс] / О бентоните. - Москва, 2010. - URL: http://www. bentonit.ru/ru/about_prod/bentonit

51. Михайлин Ю.А. Полимерные нанокомпозиционные материалы // Полимерные материалы. - 2009. - № 10. - С. 30-34.

52. Bieleman J. Additives for Coating / J. Bieleman. - Weinheim: Wiley - VCH, 2000.-371p.

53. Guven N. In Hydrous Phyllosilicates. S. W. Bailey, Ed., Mineralogical Society of America, Washington DC. - 1988.-V. 19.- P.497-560.

54. Giannelis E. P. Polymer-layered silicate nanocomposites: synthesis, properties and applications // Applied Organometallic Chemistry. - 1998. - V. 12. - №10-11. -P. 675-680.

55. Информационный центр поддержки предпринимательства с маркетинговым анализом силикатного рынка / Нанокомпозиты на основе слоистых силикатов. - URL: http://www.74rif.ru/Si02-amur.html

56. Sinha Ray S. Rheology of polymer/layered silicate nanocomposites // Industrial and Engineering Chemistry. - 2006. - V. 12. - № 6. - P. 811-842.

57. Somoza A. M., Tarazona P. Density functional approximation for hard-body liquid crystals // Chemical Physics. - 1989. - V. 91. - P. 517.

58. van Olphen H. An Introduction to Clay Colloid Chemistry, 2nd ed. - Johan Wiley, New York. - 1977. - 318p.

59. Назаренко В.В. Анизотропные силикатные наполнители: специальные свойства в JIKM и покрытиях // Лакокрасочные материалы и их применение. -2008,- № 1-2.-С. 25-33.

60. Alexander М., Dubois P. Polymer layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials // Materials Science and Engineering. - 2000. - V. 28. - № 1-2. - P.l-63.

61. Брошюра о Роснано, Наноструктурированные материалы [Электронный ресурс] http://www.rusnano.com/Document.aspx/Download/31837, своб. - Загл. с экрана.

62. Герасин В. А., Гусева М. А., Ребров А. В., Королев Ю. М., Антипов Е. М. Влияние физико-механических характеристик полимерной матрицы и структуры наполнителя на деформационное поведение нанокомпозитов полимер-монтмориллонит // Высокомолекулярные соединения. - 2009. - Т. 51. - №3. - С. 454-468.

63. Дабижа, О. Н. Синтез полимеров на основе 1-галогенпропан-2-тионов и 1,3-дибромпропан-2-тиона и их использование для создания полимер-силикатных нанокомпозитов: автореф. дис. ... канд. хим. наук / О.Н. Дабижа; СПбГТИ (ТУ). - СПб.: - 2010. - 19 с.

64. Nobel M.L., Picken S.J., Mendes Е. Waterborne nanocomposite resins for automotive coating applications // Progress in Organic Coatings. - 2007. - V. 58. -№2-3.-P. 96-104.

65. Каверинский В. С. Рынок наноматериалов для покрытий (обзор литературы) // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2011. - №7. -С. 34-37.

66. Sun Q., Joseph Schork F., Deng Y. Water-based polymer/clay nanocomposite suspension for improving water and moisture barrier in coating // Composites Science and Technology. - 2007. - V. 67. - № 9. - P. 1823-1829.

67. Debasis Majumdar, Thomas N. Blanton, Dwight W. Schwark. Clay-polymer nanocomposite coatings for imaging application // Applied Clay Science. - 2003. -V. 23,-№5.-P. 265-273.

68. Bourgeat-Lami E., Guimaraes T. R., Pereira A. M. C., Alves G. M., Moreira J. C., Putaux J.-L.,dos Santos A. M. High solids content, soap-free, film-forming latexes stabilized by Laponite clay platelets // Macromolecular Rapid Communications.-2010,- V. 31.-P. 1874-1880.

69. Nanostructured waterborne polymer films with outstanding properties. - URL: http://www.ehu.es/napoleon/Publishable_Final Activity Report.pdf.

70. Nobel, M.L. Enhanced properties of innovative laponite-filled waterborne acrylic resin dispersion / M.L. Nobel [et al.] // Jour. Appl. Polym. Sci. - 2007. - V. 103,-№2.-P. 687-697.

71. Yeh J.M., Liou S.J., Lin C.Y., Cheng C.Y., Chang Y.W., Lee K.R. Anticorrosively enhanced pmma-clay nanocomposite materials with quaternary alkylphosphonium salt as an intercalating agent // Chemistry of Materials. - 2002. - V. 14. - №1. - P. 154-161.

72. Lu H., Nutt S. Restricted relaxation in polymer nanocomposites near the glass transition // Macromolecules. - 2003. - V. 36. -№11.- P.4010-4016.

73. Wallace W.E., van Zanten J.H., Wu W.L. Influence of an impenetrable interface on a polymer glass-transition temperature // Physical Review E. - 1995. -V.52. - №4. - P.R3329-3332.

74. van Zanten J.H., Wallace W.E., Wu W.L. Effect of strongly favorable substrate interactions on the thermal properties of ultrathin polymer films // Physical Review E. - 1996. - V.53. - №3. - P.R2053-2056.

75. Корсунский ji. Ф., Калинская Т. В., Степин С. Н. Неорганические пигменты. - СПб: Химия, 1992. - 334 с.

76. Максимов Р. Д., Гайдуков С., Калнинь М., Зицанс Я., Плуме Э. Механические свойства и влагопроницаемость полимерного нанокомпозита на основе немодифицированной глины // Пластические массы. - 2007. - №2. -С. 39-44.

77. Liu X., Wu Q. PP/clay nanocomposites prepared by grafting-melt intercalation // Polymer. - 2001. - V. 42. - №25. - P. 10013-10019.

78. Luo J.-J., Daniel I. M. Characterization and modeling of mechanical behaviour of polymer/clay nanocomposites // Composites Sci. Technol. - 2003. -V. 63. -№11. - P. 1607-1616.

79. Зеленкова-Мышкова M., Зеленка Ю., Шпачек В., Соча Ф. Свойства эпоксидных систем с глиносодержащими нанокомпозитами // Механика композитных материалов. - 2003. - Т. 39. - №2. - С. 177-182.

80. Sheng N.. Воусе М. С., Parks D. М., Rutledge G. С., Abes J. I., Cohen R.

E. Multiscale micromechanical modeling of polymer/clay nanocomposites and the effective clay particle // Polymer. - 2004. - Vol. 45. - №2. - P. 487-506.

81. Wilkinson A. N.' Matikainen P., Lees G. C., Liauw С. M., Man Z., and Stanford J. L. Structure and mechanical properties of melt intercalated polyamide 6-montmorillonite nanocomposites // Proc. Joinl Meeting: 8th Europ. Symp. on Polymer Blends and Eurofillers 2005.- Belgium, Bruges, 2005. CD-version. . PaperNo.F/155.

82. Рейтлингер С. А. Проницаемость полимерных материалов. - М.: Химия, 1974.-269 с.

83. Роджерс К. Растворимость и диффузия // Проблемы физики и химии твердого состояния органических соединений. - М.: Мир, 1968. - С. 229-328.

84. Ковалева Н. Ю., Бревнов П. Н., Гринев В. Г., Кузнецов С. П., Позднякова И. В., Чвалун С. Н., Синевич Е. А., Новокшонова JI. А. Синтез нанокомпозитов на основе полиэтилена и слоистых силикатов методом интеркаляционной полимеризации // Высокомолек. соединения Сер. А. -2004. - Т. 46. - №6. - С. 1045-1051.

85. Yano К., Usuki A., Kurauchi Т., Kamigaito О. Synthesis and properties of polyimide-clay hybrid // Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 1993. -V.31.-P. 2493-2498.

86. Lan Т., Kaviratna P. D., Pinnavaia T. J. On the nature of polyimide-clay hybrid composites // Chemistry of Materials. - 1994. - V. 6. - P.573-575.

87. Matayabas J. C. , Turner S. R. Nanocomposite technology for enhancing the gas barrier of polyethylene terephthalate // Polymer-clay nanocomposites / Ed. by T. J. Pinnavaia and G. W. Beall. Chichester, New York: John Wiley & Sons. -2001.-P. 207-226.

88. Nielsen L. E. Models for the permeability of filled polymer systems // Macromolecular Science Part A: Chemistry. - 1967. - V. 1. - P. 929-942.

89. Антипов E. M., Гусева M. А., Герасин В. А., Королев Ю. M., Ребров А. В., Fisher Н. R., Разумовская И. В. Структура и деформационное поведение нанокомпозитов на основе полиэтилена низкой плотности и

модифицированных глин // Высокомолек. соед. Сер. А. - 2003. - Т. 45, № 11. -С. 1874-1884.

90. Антипов Е. М., Баранников А. А., Герасин В. А., Шклярук Б. Ф., Цамалашвили JI. А., Fisher H. R., Разумовская И. В. Структура и деформационное поведение нанокомпозитов на основе полипропилена и модифицированных глин // Высокомолек. соед. Сер. А. - 2003. - Т. 45, № 11.-С. 1885-1899.

91. Карякина, М.И. Лабораторный практикум по техническому анализу и контролю производств лакокрасочных материалов и покрытий: Учебное пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1989. -208с.

92. ГОСТ 8832-76. Материалы лакокрасочные. Методы получения лакокрасочного покрытия для испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1988.- 8с.

93. Мусихин, В. Л. Определение физико-механических свойств лакокрасочных пленок и покрытий: Методические указания/ В.Л. Мусихин, Ю.А. Шангин, И.А. Толмачев. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 1988.-30с.

94. ГОСТ 14243-78. Материалы лакокрасочные. Методы получения свободных пленок.

95. ГОСТ 5233-89. Материалы лакокрасочные. Метод определения твердости по маятниковому прибору.

96. ГОСТ 4765-73. Материалы лакокрасочные. Методы определения прочности при ударе.

97. Сборник общих правил и инструкций по технике безопасности при работе в химических лабораториях и мастерских. Л.: ЛТИ, 1991. - 88с.

98. Якубович, C.B. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий. - М. -Л.: Госхимиздат, 1952. - 480 с.

99. Мусихин, В. Л. Подготовка пленок и покрытий к испытаниям. Определение их физических характеристик: Методические указания / В.Л. Мусихин, Ю.А. Шангин, И.А. Толмачев. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 1987. - 26с.

100. Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский JI.H., Васильев В.К. Влияние наночастиц слоистых силикатов на реологические и пленкообразующие свойства водных дисперсий акрилатных сополимеров // Материалы научно-практической конференции, посвященной 183-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), СПбГТИ (ТУ). -2011.-С. 157.

101. Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский JI.H., Васильев В.К. Реологическое поведение латексных систем, содержащих частицы слоистых силикатов // Сборник тезисов научно-технической конференции молодых ученых «Неделя науки - 2012», СПбГТИ(ТУ). - 2012. - С. 92.

102. Толмачев И. А., Петренко Н. А. Основы технологии производства пигментированных лакокрасочных материалов / И. А. Толмачев, Н. А. Петренко. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2010. - 63с.

103. Толмачев И.А., Петренко H.A. Водно-дисперсионные краски. - М.: Пэйнт Медиа, 2010. - 105 с.

104. Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский JI.H., Васильев В.К. Влияние наночастиц слоистых силикатов на свойства водных дисперсий акрилатных сополимеров и пленок на их основе // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). -2012. - № 14.-С. 41-44.

105. Гаришин О. К., Корляков А. С. Моделирование механического взаимодействия между частицами наполнителя и связующим в полимер-силикатных нанокомпозитах при конечных макродеформациях // Вычислительная механика сплошных сред. - 2008. - Т.2. - JV» 3. — С. 25-33.

106. Гордеева Н.В., Толмачев И.А., Машляковский JI.H., Васильев В.К. Модификация акриловых дисперсий наноразмерными частицами слоистых силикатов для получения покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2013. - №8. - С. 23-26.

107. Гордеева Н.В., Толмачев И.А. Наночаетицы слоистых силикатов -эффективные модификаторы свойств водных дисперсий полимеров // Сборник научных статей конференции «Наукоемкие технологии - сфере кинопроизводства», СпбГУКиТ., 2013. - С. 29-35.