ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekov10.31143/2221-7789-2023-1-102-108TKPACSikbgu-233Research ArticleХимияChemistryСВОЙСТВА СЛОИСТОСИЛИКАТНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА-6 И ОРГАНОМОДИФИЦИРОВАННОГО МОНТМОРИЛЛОНИТАPROPERTIES OF LAYERED SILICATE NANOCOMPOSITES BASED ON POLYAMIDE-6 AND ORGANOMODIFIED MONTMORILLONITEЦуроваА. Т.TsurovaA. T.tsurova.ashat@yandex.ruХакяшеваЭ. В.KhakyashevaE. V.tsurova.ashat@yandex.ruМикитаевМ. А.MikitaevM. A.tsurova.ashat@yandex.ruУжаховаЛ. Я.UzhakhovaL. Ya.tsurova.ashat@yandex.ruДолбинИ. В.DolbinI. V.tsurova.ashat@yandex.ruДавыдоваВ. В.DavydovaV. V.tsurova.ashat@yandex.ruХашироваС. Ю.KhashirovaS. Yu.tsurova.ashat@yandex.ruИнгушский государственный университетIngush State UniversityКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. БербековаKabardino-Balkarian State UniversityКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии Госкорпорации «Росатом»Kabardino-Balkarian State University Leading Research Institute of Chemical Technology of «Rosatom» State CorporationРоссийский государственный университет туризма и сервисаRussian State University of Tourism and Service202331032023131102108Copyright © Цурова А.Т., Хакяшева Э.В., Микитаев М.А., Ужахова Л.Я., Долбин И.В., Давыдова В.В., Хаширова С.Ю., 20232023Цурова А.Т., Хакяшева Э.В., Микитаев М.А., Ужахова Л.Я., Долбин И.В., Давыдова В.В., Хаширова С.Ю.Tsurova A.T., Khakyasheva E.V., Mikitaev M.A., Uzhakhova L.Y., Dolbin I.V., Davydova V.V., Khashirova S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/233

В работе дан обзор исследований, в которых описаны свойства полиамида-6 и нанокомпозитов на его основе. Показаны микрофотографии, полученные трансмиссионной электронной микроскопией (ТЭМ), по которым можно судить о степени распределения наносиликата в композите ПА-6/органоглина. Показано, что введение в полиамидную матрицу органоглины приводит к уменьшению скорости тепловыделения.

Представлены термогравиметрические кривые нанокомпозитов на основе полиамида-6 и монтмориллонита, модифицированного четвертичными аммониевыми солями различных марок. Проведен рентгеноструктурный анализ исходного полиамида, наносиликата и полимер/силикатной композиции на их основе.

The paper provides a review of studies that describe the properties of polyamide-6 and nanocomposites based on it. Shown are micrographs obtained by transmission electron microscopy (TEM), which can be used to judge the degree of nanosilicate distribution in the PA-6/organoclay composite. It is shown that the introduction of organoclay into the polyamide matrix leads to a decrease in the heat release rate. Thermogravimetric curves of nanocomposites based on polyamide-6 and montmorillonite modified with quaternary ammonium salts of various grades are presented. X-ray diffraction analysis of the initial polyamide, nanosilicate, and pol- ymer/silicate composition based on them was carried out.

полиамид-6нанокомпозиторганоглина.polyamide-6nanocompositeorganoclay.ReferencesUsuki, A., Kojima А., Kawasumi М. Synthesis of nylon 6-clay hybrid // Master. Res. 1993. V. 8.Usuki, A., Kojima А., Kawasumi М. Synthesis of nylon 6-clay hybrid // Master. Res. 1993. V. 8.P. 1179–1184.P. 1179–1184.Крыжановский B.K., Бурлов В., Паниматченко А.Д., Технические свойства полимерных мате- риалов. СПб.: Профессия, 2003. 240 с.Крыжановский B.K., Бурлов В., Паниматченко А.Д., Технические свойства полимерных мате- риалов. СПб.: Профессия, 2003. 240 с.Гаиева Р.Р., Хаширова С.Ю, Кушхов Х.Б., Кармоков А.М., Данилова-Волковская Г.М., Орано- ва Т.И. Разработка огнестойких композиций на основе полибутелентерефталата // Известия КБГУ. 2012. Т. II, № 2. С. 9–11.Гаиева Р.Р., Хаширова С.Ю, Кушхов Х.Б., Кармоков А.М., Данилова-Волковская Г.М., Орано- ва Т.И. Разработка огнестойких композиций на основе полибутелентерефталата // Известия КБГУ. 2012. Т. II, № 2. С. 9–11.Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Kurauchi T., Kamigatio O. Interaction of nylon 6-clay surface and mechanical properties of nylon 6-clay hybrid // Journal of Appl. Polym. Science. 1995. V. 55. P. 119–123.Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Kurauchi T., Kamigatio O. Interaction of nylon 6-clay surface and mechanical properties of nylon 6-clay hybrid // Journal of Appl. Polym. Science. 1995. V. 55. P. 119–123.Okada A., Usuki A. The Chemistry of Polymer-Clay Hybrids // Mater. Sci. Engng. 1995.V. 3. P. 109–115.Okada A., Usuki A. The Chemistry of Polymer-Clay Hybrids // Mater. Sci. Engng. 1995.V. 3. P. 109–115.Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова думка, 1975. 352 с.Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова думка, 1975. 352 с.Okado A., Kawasumi М., Kojima Y., Kurauchi T., Kamigato O. Nylon 6-clay hybrid. // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1990. P. 45–50.Okado A., Kawasumi М., Kojima Y., Kurauchi T., Kamigato O. Nylon 6-clay hybrid. // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1990. P. 45–50.Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Kurauchi T., Kamigiato T. One-pot synthesis of ny- lon 6-clay hybrid // J. Polym. Sci. A. 1993. V. 31. P. 1755–1758.Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Kurauchi T., Kamigiato T. One-pot synthesis of ny- lon 6-clay hybrid // J. Polym. Sci. A. 1993. V. 31. P. 1755–1758.Pat. 5747560 A USA, CA2115255A1, DE69222773D1, DE69222773T2, EP0598836A1. Melt pro-Pat. 5747560 A USA, CA2115255A1, DE69222773D1, DE69222773T2, EP0598836A1. Melt pro-cess formation of polymer nanocomposite of exfoliated layered material / B.R. Christiani // Alliedsignal Inc. US 08/693,566; 07.08.1996.cess formation of polymer nanocomposite of exfoliated layered material / B.R. Christiani // Alliedsignal Inc. US 08/693,566; 07.08.1996.Liu L. Studies on nylon 6/clay nanocomposites by melt-intercalation process // Journal of Applied Polymer Science. 1999. V. 71. P. 1133–1138.Liu L. Studies on nylon 6/clay nanocomposites by melt-intercalation process // Journal of Applied Polymer Science. 1999. V. 71. P. 1133–1138.Антипов Е.М. Влияние структуры слоя модификатора на совместимость полимеров с моди- фицированным монтмориллонитом // Инженерно-физический журнал. 2005. Т. 78, № 5. С. 35–48.Антипов Е.М. Влияние структуры слоя модификатора на совместимость полимеров с моди- фицированным монтмориллонитом // Инженерно-физический журнал. 2005. Т. 78, № 5. С. 35–48.Wagener R.A., Reisinger J.G. Rheological method to compare the degree of exfoliation of nanocomposites // Polymer. 2003. V. 44. P. 7513–7518.Wagener R.A., Reisinger J.G. Rheological method to compare the degree of exfoliation of nanocomposites // Polymer. 2003. V. 44. P. 7513–7518.D’Aquino R.L. A little clay goes a long way // Chem. Eng. 1999. V. 106, N 7. P. 38–40.D’Aquino R.L. A little clay goes a long way // Chem. Eng. 1999. V. 106, N 7. P. 38–40.Fornes T.D., Yoon P.J., Keskkula H., Paul D.R. Nylon 6 nanocomposites: the effect of matrix mo- lecular weight // Polymer. 2001. V. 42. Р. 9929–9940.Fornes T.D., Yoon P.J., Keskkula H., Paul D.R. Nylon 6 nanocomposites: the effect of matrix mo- lecular weight // Polymer. 2001. V. 42. Р. 9929–9940.Shelley J.S., Mather P.T., DeVries K.L. Reinforcement and environmental degradation of nylon- 6/clay nanocomposites // Polymer. 2001. V. 42. Р. 5849–5858.Shelley J.S., Mather P.T., DeVries K.L. Reinforcement and environmental degradation of nylon- 6/clay nanocomposites // Polymer. 2001. V. 42. Р. 5849–5858.Huang J.C., Zhu Z.K., Ma X.D., Qian X.F., Yin J. Preparation and properties of montmorillonite/organosoluble polyimide hybrid materials prepared by a one-step approach // Journal of Mate- rials Science. 2001. V. 36. Р. 871–877.Huang J.C., Zhu Z.K., Ma X.D., Qian X.F., Yin J. Preparation and properties of montmorillonite/organosoluble polyimide hybrid materials prepared by a one-step approach // Journal of Mate- rials Science. 2001. V. 36. Р. 871–877.Cho J.W., Paul D.R. Nylon 6 nanocomposites by melt compounding // Polymer. 2001. V. 42. Р. 1083–1094.Cho J.W., Paul D.R. Nylon 6 nanocomposites by melt compounding // Polymer. 2001. V. 42. Р. 1083–1094.Reichert P., Nitz H., Klinke S., Brandsch R., Thomann R., Mülhaupt R. Poly(propylene)/organoclay nanocomposite formation: Influence of compatibilizer functionality and organoclay modification // Macromo- lecular Materials Engineering. 2000. Р. 8–17.Reichert P., Nitz H., Klinke S., Brandsch R., Thomann R., Mülhaupt R. Poly(propylene)/organoclay nanocomposite formation: Influence of compatibilizer functionality and organoclay modification // Macromo- lecular Materials Engineering. 2000. Р. 8–17.Волкова Т.С., Исаев А.Ю., Петрова А.П. Особенности влияния наносиликатов на изменение свойств различных полимерных и клеящих систем // Клеи. Герметики. Технологии. 2013. № 1. С. 17–27.Волкова Т.С., Исаев А.Ю., Петрова А.П. Особенности влияния наносиликатов на изменение свойств различных полимерных и клеящих систем // Клеи. Герметики. Технологии. 2013. № 1. С. 17–27.Noda I. Reproduced with permission from // Appl. Spectrosc. 1993. V. 47. P. 1329–1336.Noda I. Reproduced with permission from // Appl. Spectrosc. 1993. V. 47. P. 1329–1336.Ślusarczyk C., Biniaś W., Fabia J., Biniaś D. DSC and two-dimensional correlation infrared spec- troscopy studies of PA6/montmorillonite composite fibres // FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe January. 2007. V. 15, N 5–6. Р. 22–26.Ślusarczyk C., Biniaś W., Fabia J., Biniaś D. DSC and two-dimensional correlation infrared spec- troscopy studies of PA6/montmorillonite composite fibres // FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe January. 2007. V. 15, N 5–6. Р. 22–26.Noda I. Determination of two-dimensional correlation spectra using the Hilbert transform // Appl. Spectrosc. 2000. V. 54. P. 994–998.Noda I. Determination of two-dimensional correlation spectra using the Hilbert transform // Appl. Spectrosc. 2000. V. 54. P. 994–998.Zhu J., Morgan A.B., Wilkie C.A. Studies on the Mechanism by Which the Formation of Nanocomposites Enhances Thermal Stability // Chem Mater. 2001. V. 13. P. 4649–4654.Zhu J., Morgan A.B., Wilkie C.A. Studies on the Mechanism by Which the Formation of Nanocomposites Enhances Thermal Stability // Chem Mater. 2001. V. 13. P. 4649–4654.Alexandre M., Beyer G., Henrist C., Cloots R., Rulmont A., Jerome R., Dubois P. Preparation and properties of layered silicate nanocomposites based on ethylene vinyl acetate copolymers // Macromol Rapid Commun. 2001. V. 22, N 8. P. 643–646.Alexandre M., Beyer G., Henrist C., Cloots R., Rulmont A., Jerome R., Dubois P. Preparation and properties of layered silicate nanocomposites based on ethylene vinyl acetate copolymers // Macromol Rapid Commun. 2001. V. 22, N 8. P. 643–646.Zhu J., Start P., Mauritz A., Wilkie C.A. Thermal stability and flame retardancy of poly(methyl methacrylate)-clay nanocomposites // Polym Degrad Stab. 2002. V.77. P. 253–258.Zhu J., Start P., Mauritz A., Wilkie C.A. Thermal stability and flame retardancy of poly(methyl methacrylate)-clay nanocomposites // Polym Degrad Stab. 2002. V.77. P. 253–258.Morgan A.B., Harris R.H., Kashiwagi T., Chyall L.J., Gilman J.W. Flammability of Polystyrene Layered Silicate (Clay) Nanocomposites: Carbonaceous Char Formation // Fire Mater. 2002. V. 26. P. 247–253.Morgan A.B., Harris R.H., Kashiwagi T., Chyall L.J., Gilman J.W. Flammability of Polystyrene Layered Silicate (Clay) Nanocomposites: Carbonaceous Char Formation // Fire Mater. 2002. V. 26. P. 247–253.Damião Leitea А.М., Araujoa Е.М., Anisio da Paza R. Structure and mechanical properties of poly- amide 6/brazilian clay nanocomposites // Materials Research. 2009. V. 12, N 2. P. 165–168.Damião Leitea А.М., Araujoa Е.М., Anisio da Paza R. Structure and mechanical properties of poly- amide 6/brazilian clay nanocomposites // Materials Research. 2009. V. 12, N 2. P. 165–168.Kashiwagia T., Richard H., Jra H., Zhangb X. Flame retardant mechanism of polyamide 6–clay nanocomposites // Polymer. 2004. V. 45. P. 881–891.Kashiwagia T., Richard H., Jra H., Zhangb X. Flame retardant mechanism of polyamide 6–clay nanocomposites // Polymer. 2004. V. 45. P. 881–891.Gilman J.W., Kashiwagi T., Lichtenhan J.D. A revolutionary new flame retardant approach // Nanocomposites. 1997. V. 33. P. 40–46.Gilman J.W., Kashiwagi T., Lichtenhan J.D. A revolutionary new flame retardant approach // Nanocomposites. 1997. V. 33. P. 40–46.Асеева Р.М., Заиков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука, 1981. 280 c.Асеева Р.М., Заиков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука, 1981. 280 c.Gilman J.W., Jackson C.L., Morgan A.B., Harris Jr. R., Manias E., Giannelis E.P., Wuthenow M., Hilton D., Phillips S.H. Flammability properties of polymer-layered-silicate nanocomposites, polypropropylene and polystyrene nanocomposites // Chem Mater. 2000. V. 12. Р. 1866–1873.Gilman J.W., Jackson C.L., Morgan A.B., Harris Jr. R., Manias E., Giannelis E.P., Wuthenow M., Hilton D., Phillips S.H. Flammability properties of polymer-layered-silicate nanocomposites, polypropropylene and polystyrene nanocomposites // Chem Mater. 2000. V. 12. Р. 1866–1873.Beyer G. Flame retardant properties of EVA-nanocomposites and improvements by combination of nanofillers with aluminum trihydrate // Fire Mater. 2001. N 25. P. 193–197.Beyer G. Flame retardant properties of EVA-nanocomposites and improvements by combination of nanofillers with aluminum trihydrate // Fire Mater. 2001. N 25. P. 193–197.Zanetti M., Camino G., Mulhaupt R. Combustion behaviour of EVA/fluorohectorite nanocomposites // Polym Degrad Stab. 2001. V. 74. P. 413–417.Zanetti M., Camino G., Mulhaupt R. Combustion behaviour of EVA/fluorohectorite nanocomposites // Polym Degrad Stab. 2001. V. 74. P. 413–417.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.