Uticaj dodatka nanopunila na svojstva silikonskih materijala na osnovu različitih prekursora mreža

Apstrakt

Pri projektovanju sirovinskog sastava elastomera, veoma je bitno izvršiti takav izbor polaznih prekursora koji će nakon procesa umrežavanja dati materijal za specifične uslove eksploatacije. U toku procesa umrežavanja makromolekula, izborom vrste i količine komponenata dobijaju se materijali željene elastičnosti, mehaničkih i hemijskih karakteristika. Silikoni, odnosno, polisiloksani, su zasigurno jedna od najinteresantnijih klasa elastomernih materijala. Već decenijama imaju veliki značaj kako u akademskom, tako i u industrijskom proučavanju, te su polja, u kojima se pronalazi njihova primena mnogobrojna (elektronika, proizvodi za ličnu negu, strukturno inženjerstvo i tekstil, medicina i sportska oprema i dr.). Silikoni, zbog svojih izvanrednih svojstava, su predodređeni za biomedicinsku primenu jer su bioinertni, transparentni i imaju izuzetnu propustljivost kiseonika. Međutim, ovi materijali se uglavnom odnose na dimetilsiloksan strukturu, koja je poznata po svojoj biokompatibilnosti. Odlična biokompatibilnost je, delom, zbog niske hemijske reaktivnosti, niske površinske energije i hidrofobnosti polidimetilsiloksana. Cilj ovog rada je bio da se odrede karakteristike regularnih mreža kao i da se ustanovi mogućnost umrežavanja linearnih višefunkcionalnih siloksana. Za sintezu su korišćeni vinil-funkcionalizovani siloksani kao i polisiloksani, uz dodatak nanopunila. Umrežavanje sistema na bazi polidimetildisiloksana kao i njihovih blendi izvođeno je na temperature od 80˚C u vakumu. Hemijska struktura dobijenih materijala je analizirana FTIR metodom, koja je potvrdila pretpostavljen mehanizam umrežavanja korišćenih silikonskih prekursora. Uticaj nanopunila na mehanička i termička svojstva dobijenih silikona je detaljno izučavan, pri čemu je prisutan jasan trend poboljšanja mehaničkih svojstava silikona sa dodatkom nanopunila. Uticaj nanopunila (silicijum(IV)oksida) na toplotna svojstva silikona je potvrđen na osnovu DSC rezultata. Iz ove grupe linearnih organofunkcionalnih siloksana, u poslednje vreme, difunkcionalni α, ω - organofunkcionalni siloksani su sve više u centru pažnje nauke i ekonomije, kao reaktivni reagensi za sintezu organskih polimera. Tri kooperativna uticaja, unutrašnja fleksibilnost, karakteristike lateralnog pakovanja individualnih makromolekula i prisustvo intermolekulskih privlačenja, predstavljaju veoma osetljiv sistem faktora koji se moraju posmatrati ukoliko se žele dobiti definisana svojstva. Na osnovu ovoga hemijskim dizajniranjem podešavana je struktura mreža i vremenski praćen stepen kritične konverzije umrežavajućih materijala.