Том 65, № 5 (2023)

Исследовано структурное разнообразие кремнийорганических соединений, использующихся в составах продуктов декоративных и уходовых косметических средств. Описаны уникальные физико-химические свойства силиконов, позволяющие задействовать их в качестве смягчающих и увлажняющих средств, эмульгаторов, пленкообразователей и регуляторов вязкости, антистатических и связующих веществ. Показаны механизмы действия силиконов различного строения, благодаря которым кремнийорганические соединения успешно применяют для придания косметике определенных свойств. Проведен сравнительный анализ эффективности силиконов в сравнении с природными соединениями, выполняющими аналогичные функции в составах косметических средств. Рассмотрен вопрос безопасности применения силиконов для здоровья человека.

Методом полимеризационного наполнения получены композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного ПЭ и наполнителей различного типа – пластинчатого (графен и нанопластины графита) и сферического (диоксид кремния). Исследованы деформационно-прочностные характеристики при растяжении образцов, полученных при различных режимах прессования. Установлено, что скорость охлаждения образцов при прессовании оказывает влияние на величины предела прочности при разрыве и модуля упругости при растяжении. Характеристики композитов, переработанных при низкой скорости охлаждения (10 град/ч), на 30% выше по сравнению с образцами, полученными при высокой скорости охлаждения (10 град/мин). Методами ДСК, ДМА и РСА показано, что способ охлаждения влияет на размер кристаллитов спрессованных образцов композиционных материалов.

Исследовано влияние внедрения полиамидного нетканого материала на термические и механические свойства полимерных композитных материалов на основе фталонитрилов и углеродной ткани. Показано, что добавление 3 мас. % нетканого материала из полиамида приводит к повышению удельной работы расслоения на 44%. При комнатной температуре упругие механические характеристики, такие как прочность и модуль упругости при сжатии, для модифицированного нетканым материалом композита повышаются на 12 и 100% соответственно. При помощи динамо-механического анализа установлено, что при достижении 169°C происходит плавление полиамида, однако сохраняется возможность эксплуатации композита выше данной температуры, что подтверждено механическими испытаниями при 200°C.

В работе представлены результаты механических и электрических испытаний композитных материалов на основе биоразлагаемых полимеров (поливиниловый спирт, полиакриламид, крахмал) и синтетических слоистых двойных гидроксидов (Ni–Al, Zn–Al) полученных двухстадийным (химическим) и одностадийным (плазмохимическим) методами. Одностадийный способ получения композитов заключается в формировании структур наполнителя в процессе горения низкотемпературной плазмы в объеме водного раствора полимера. В качестве прекурсоров использованы материалы электродов. Вне зависимости от метода получения формируются 2D гексагональные структуры, которые встраиваются в полимерную матрицу. Об этом свидетельствуют результаты ИК-спектроскопии, показывающие сдвиги основных характеристических полос и появление новых. Установлено, что слоистые наполнители могут быть как пластификаторами, так и упрочняющими агентами. Обнаружено влияние вязкости полимерной матрицы на механические характеристики композитов. Внедрение наполнителей меняет шероховатость поверхности, что приводит к увеличению гидрофобности композитов. Установлено, что вольт-амперные кривые композитов имеют нелинейный характер, что позволяет рассматривать такие композиты как гибкие аналоги нелинейных компонентов электроники.

Условия эксплуатации изделий из полимерных материалов оказывают существенное влияние на срок их службы. В данной статье представлены результаты исследования продолжительности воздействия естественных климатических факторов Республики Саха (Якутия) (зона очень холодного климата) на структуру и свойства полиэтилена марки 273-83. С помощью метода ИК-спектроскопии установлено, что при продолжительном натурном экспонировании в материале протекают радикальные окислительные реакции, вызывающие снижение молекулярной массы полимера. Исследование показателя текучести расплава показало, что в полимере кроме реакций, сопровождающихся разрывом макромолекулярных цепей, протекают также процессы сшивания. Оба процесса приводят к снижению молекулярной массы полимера и расширению молекулярно-массового распределения. Изменение степени кристалличности и размеров ламелярных образований имеет немонотонный характер и определяется метеоусловиями в период экспонирования. Изменения интенсивности солнечного излучения, а также среднесуточных и сезонных температур окружающего воздуха в совокупности с химическими изменениями, протекающими в полимере при натурном экспонировании, приводят к появлению областей упорядоченных структур в аморфной фазе, в результате чего толщина аморфного пространства, обусловливающего пластичность материала, снижается. При этом напряжения в макромолекулярных цепях полимера, находящихся в аморфной фазе повышаются настолько, что полимер демонстрирует поведение хрупкого материала.