Композити поліпропілен – вуглецеві нанотрубки: структурні особливості, фізико-хімічні властивості

  • Yu. I. Sementsov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • G. P. Prikhodko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • N. T. Kartel Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • S. M. Mahno Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • Yu. E. Grabovsky Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • O. M. Aleksyeyev Київський національний університет імені Тараса Шевченка
  • T. M. Pinchuk-Rugal Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Анотація

Одержані композити поліпропілен – вуглецеві нанотрубки (ПП–ВНТ) та досліджені особливості їхньої структури, процесів плавлення та кристалізації, механічні, електро- та теплофізичні характеристики. Показано, що присутність ВНТ в композиті за незначного вмісту призводить до немонотонної зміни ступеня кристалічності ПП, що найвиразніше відображається на теплофізичних властивостях. Встановлено, що за вмісту 0,5–5,0 % мас. ВНТ має місце утворення неперервної сітки із ВНТ, що призводить до суттєвого зростання межі міцності при стисканні, зменшенні величини деформації руйнування, підвищенні електропровідності до п’яти порядків за незначного зростання теплопровідності.

Посилання

Микитаев А.К., Козлов Г.В., Заиков Г.Е. Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений. –М.: Наука, 2009. –278с.

Zhao Q.,Wagner H.D. Raman spectroscopy of carbon nanotube – based composites // Phil. Trans. A.– 2004. – V. 362. – P. 2407–2424.

Латынов З.З., Поздняков О.Ф. Определение условий получения полимерных пленок, содержащих упорядоченную структуру углеродных нанотрубок и высших фуллеренов // Письма в журн. техн. физики. – 2006.–T. 32, Вып. 9.–C. 28–33.

Barber A.H., Zhao Q.,Wagner.H.D., Baillic C.A. Charactezation of E – glass – polypropylene interfaces using carbon nanotubes as strain sensors // Comp. Sci. Technol.– 2004.–V. 64.– P. 1915–1919.

Bhattacharyya A.R., Sreekumar T.V., Liu T. et al. Crystallization and orientation studies in polypropylene single wall carbon nanotube composite // Polymer.– 2003. – V. 44.– P. 2373–2377.

Bing-Xing Yang, Jia-Hua Shi, K.P. Pramoda, Suat Hong Goh. Enhancement of the mechanical properties of polypropylene using polypropylene-grafted multiwalled carbon nanotubes // Comp. Sci. Technol. – 2008.– V. 68. – P.2490-2497.

Приходько Г.П., Гаврилюк Н.А., Диякон Л.В., Кулиш Н.П., Мележик А.В., Семенцов Ю.И. Полипропиленовые композиты, наполненные углеродными нанотрубками // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. – 2006. – Т.4, № 4. – С. 1081–1088.

Hao Y., Qunfeng Z., Fei W., Weizhong Q., Guohua L. Agglomerated CNTs synthesized in a fluidized bed reactor: Agglomerate structure and formation mechanism // Carbon.– 2003. – V.41.– Р. 2855–2863.

Wei F., Zhang Q., Qian W.-Z., Yu H., Wang Y., Luo G.-H., Xu G.-H., Wang D.-Z. The mass production of carbon nanotubes using a nano-agglomerate fluidized bed reactor: A multiscale space–time analysis // Powder Technol. – 2008. – V. 183. – P. 10–20.

Krivoruchko O.P., Maksimova N.I., Zaikovskii V.I., Salanov A.N. Study of multiwalled graphite nanotubes and filaments formation from carbonized products of polyvinyl alcohol via catalytic graphitization at 600–800oC in nitrogen atmosphere // Carbon. –2000.– V. 38. – P. 1075–1082.

Bauhofer W., Kovacs J.Z.. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites // Comp. Sci. Technol. – 2009. –V. 69, N. 10. –P. 1486–1498.

Bokobza L. Multiwall carbon nanotube elastomeric composites: A review // Polymer. –2007. – V. 48. – P. 4907–4920.

Wei H.‑F., Hsiue G.‑H., Liu C.‑Y. Surface modification of multi‑walled carbon nanotubes by a sol‑gel reaction to increase their compatibility with PMMA resin // Comp. Sci. Technol. – 2007. – V. 67 – P. 1018–1026.

Деклараційний патент України 69292 А, С01В 31/00, 16.08.2004.

Мележик А.В., Семенцов Ю.И., Янченко В.В. Синтез тонких углеродных нанотрубок на соосажденных металлоксидных катализаторах// Журн. прикл. химии. – 2005. –Т. 78. – Вып.6. – С. 938–944.

Семенцов Ю.И., Мележик А.В., Приходько Г.П., Гаврилюк Н.А., Пятковский М.Л., Янченко В.В. Синтез, структура, физико-химические свойства наноуглеродных материалов// Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур. –2007.– Т. 2. – С. 116 – 158.

Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме.– Л.: Энергия.– 1973. – 143 с.

Нищенко М.М., Цапко Е.А., Приходько Г.П., Семенцов Ю.И. Позитронная спектроскопия композитов полипропилен-углеродные нанотрубки. X Международ. конф. ICHMS’2007 «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». – Судак, Крым, Украина. – 2007. – С. 612 – 613.

Thostenson E.T., Ren Z., Chou T.W. Advances in the science and technology of carbon nanotubes and their composites: a review // Comp. Sci. Technol. – 2001.– V. 61.– P. 1899–1912.

Энциклопедия полимеров / Под ред. В.А. Кабанова.– М.: Сов. энциклопедия.– 1977. – Т. 3.– 1152 с.

Xu Y., Ray G., Abdel-Magid B. Thermal behavior of single-walled carbon nanotube polymer matrix composites // Composites A. – 2006.– V. 37. – P. 114–121.

Song Y.S., Youn J.R. Evaluation of effective thermal conductivity for carbon nanotube/polymer composites using control volume finite element method // Carbon. – 2006. – V. 44.– P. 710–717.

Опубліковано
2012-09-04
Як цитувати
Sementsov, Y. I., Prikhodko, G. P., Kartel, N. T., Mahno, S. M., Grabovsky, Y. E., Aleksyeyev, O. M., & Pinchuk-Rugal, T. M. (2012). Композити поліпропілен – вуглецеві нанотрубки: структурні особливості, фізико-хімічні властивості. Поверхня, (4(19), 203-212. вилучено із http://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/486
Розділ
Наноматеріали і нанотехнології