1.5.2. Механохимические методы получения новых полимерных материалов

Исследования последних лет показали большие возможности использования механохимических процессов при создании новых полимерных материалов.

Принципиально новые возможности синтеза полимеров с ценными свойствами дает получение привитых блок-сополимеров при совместном механокрекинге двух или более полимеров. Можно сочетать полимеры природные и синтетические, полимеризационные и поликонденсационные, трехмерные и линейные, карбоцепные и гетероцепные, гидрофильные и гидрофобные, жесткие и эластичные, органические и минеральные и т.д. Тем самым можно изменять растворимость, адгезию, стойкость к удару, истиранию, окислению, влагопроницаемость и другие свойства.

Сополимеризация в системе полимер – мономеры при механокрекинге полимеров в присутствии одного или нескольких мономеров позволяет регулировать размер наращиваемых «блоков» и увеличивает скорость процесса сополимеразации.

Возможна сополимеризация с «сомерами», т.е. веществами, способными к сополимеризации, но не полимеризующимися изолированно. Особенно интересен в этом отношении малеиновый ангидрид. Сополимеризуясь при вальцевании с самыми разнообразными полимерами, он повышает их жесткость, прочность, адгезию, придает им способность структурироваться при введении добавок.

Обнаружена возможность возбуждения полимеризации мономеров однотипным полимером при механическом воздействии на систему. Продукты такой возбужденной полимеризации содержат минимальное количество остатков катализатора или инициатора.

При вальцевании или вибропомоле полимеры могут взаимодействовать с органическими и минеральными наполнителями - SiO2, Al2O3, ZnO, MgO, KCl, ZnS, CaCO3, SiC, прививаясь  на твердые поверхности. Этот процесс  может быть подавлен, если нежелательно образование гелеобразных сеток, включающих частицы наполнителя, или, наоборот, проведен специально с целью получения своеобразные минерально-органических сополимеров с неизвестными в настоящее время свойствами. Это направление имеет большое будущее.

Можно провести химическое связывание полимеров с  другими твердыми порошкообразными ингредиентами полимерных композиций (пигментами, красителями и т.п.).

Образование металлоорганических соединений при механокрекинге полимеров в присутствии металлов – практически неисследованная и очень перспективная  область механохимии. Показана возможность возбуждения свободорадикальной полимеризации ряда мономеров при механическом диспергировании металлов.

Таким образом, механохимические процессы играют важную роль в производстве резиновых изделий, пленок, бумаги, картонов, пластических масс, искусственной кожи, лаков и красок, в текстильной промышленности, производстве искусственного волокна, при химической переработке полимеров и т.д. Существование достаточно разработанной теории этих процессов и интенсивные научные исследования в этой области  обеспечивают не только принципиально новые возможности совершенствования этих технологий, но и создания новых отраслей и методов, которым принадлежит будущее.