Так, компания Hybrid Plastics (Fountain Valley, штат Калифорния) разработала минеральный наполнитель на основе кремния, так называемый полиэдральный олигомерный силсесквиоксан (polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), который содержит неактивные органические группы, встроенные в структуру для создания эффекта замещения на полимерной матрице. Кроме того, частицы POSS, размером от 0,7 до 50 нм., обладают активными функциональными группами, которые позволяют им участвовать в процессе полимеризации с участием других мономеров, вызывая привитую сополимеризацию, образуя полимерные цепочки или поверхностные центры захвата. В этой связи такие новые наполнители отличаются от стандартных кремнеземовых или силиконовых наполнителей, которым недостает химически активных свойств.
Согласно докладу президента Hybrid Plastics, господина Josef D. Lichtenham’a, возможно при производстве новых материалов, смешивая в разных соотношениях POSS-материалы с термопластическими смолами, повысить прочность, температуру перехода в стеклообразное состояние, а также устойчивость к воздействию кислорода и влажности, уменьшая способность материала к воспламенению и его плотность.
Эту информацию господин Lichtenham обнародовал на конференции «Нанокомпозиты-2001», организованной компанией Principia Partners, базирующейся в г. Exton, штат Пенсильвания. Конференция проводилась в г. Балтимор, штат Мэриленд 4-5 июля 2001 года. На конференции выступило более двадцати представителей промышленности, правительства, науки, которые провели общий обзор по этой новой технологии, по рынкам сбыта продукции и экономики данной отрасли.
Господин Lichtenhan сообщил на конференции, что для эксперементального образца получены следующие результаты. При добавлении 10% от общей массовой доли наполнителей POSS к образцам изотактического полипропилена модуль изгиба новой структуры повысился на 12%, Изодовская прочность на 36%, температура теплового коробления на 35 градусов по Фаренгейту (до 255 F). Он также сообщил, что происходит повышение температуры перехода в стеклообразное состояние для полибутил метаакрилата (polybutil methacrylate) c 50 градусов С до 250 градусов С, когда в полимерной структуре содержится до 50 моль % POSS- метаакррилат сомономеров. Как добавка, используемая, чтобы сделать полимеры более устойчивыми к влажности, а их поверхность гидрофобной, материалы POSS предлагают в 8-10 раз большее поверхностное покрытие гидроксильными группами, по сравнению с используемыми на данный момент силанами. Небольшой размер молекул POSS означает, что полистирол, в который добавляют наполнитель вплоть до 50% по весу может оставаться прозрачным.
Компания Hybrid Plastics предлагает POSS-добавки в форме кристаллических твердых веществ, жидкостей и масел. Совсем недавно эти продукты оценивались в диапазоне 1000 долларов за фунт, как сказал господин Lichtenhan, однако теперь они стали продаваться дешевле, чем по 50 долларов за фунт.
В другом докладе на конференции, докладчик из компании Co-op Chemical Co. Ltd. (Токио) описал подготовку и применение синтетических слюд его компании для силикатных нанокомпозиционных материалов с полимерным покрытием. Среди этих продуктов, как сказал Kazuya Abe, менеджер отдела разработки новых материалов, присутствуют органически модифицированные пористые фторозамещенные слюдяные композиционные материалы, содержащие ионы аммония, которые могут содержать целый ряд органических групп. По сравнению со стандартными слюдами, используемыми в нанокомпозиционных материалах, как заметил господин Abe, такие комплексные материалы обладают большим однородным распределением частиц, что способствует их дисперсии внутри смол и сокращает расходы, связанные с износом оборудования. Он также добавил, что органически модифицированные частицы могут быть так химически подобраны в выполнении своих функций, что они окажутся совместимыми с другими полимерами.
Синтетические слюды под торговой маркой «Somasif» доступны в Японии на протяжении уже нескольких лет и используются в Японии компанией Unitica Ltd. (Токио) при производстве нейлоновых нанокомпозиционных материалов. Такие материалы сейчас широко представлены компанией Unicoop Japan, торговой компанией, аффилированной с компанией Co-op Chemical.
