Одержання та властивості нанокомпозитів на основі термопластичних полімерів, наповнених вуглецевими нанотрубками (огляд)

  • N. A. Gavrylyuk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • G. P. Prikhod'ko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • M. T. Kartel Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

Огляд присвячено досягненням в області створення нанокомпозитів на основі термопластичних полімерів, наповнених вуглецевими нанотрубками. Узагальнено основні методи їх одержання. Описані фізико-хімічні властивості та вплив таких факторів, як чистота, дисперсність та стан поверхні нанонаповнювача. Огляд охоплює фундаментальні та прикладні дослідження і можливі напрямки подальшого вивчення нанокомпозитів з високими технологічними та експлуатаційними властивостями з метою підвищення ефективності використання вуглецевих нанотрубок в складі полімерних композитних матеріалів.

Посилання

Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M. et al. Synthesis of nylon 6-clay hybrid // J. Mater. Res. – 1993. – V.8, N5. – P. 1179–1184.

Lan T., Pinnavaia T. Clay-reinforced epoxy nanocomposites // Chem. Mater. – 1994. – V. 6, N. 12. – P. 2216–2219.

Mai Y.-W., Yu Z.-Z. Polymer nanocomposites.- CRC Press Boca Raton Boston New York Washington, DC. – 2006. – 613 p.

Hussain F., Hojjati M., Okamoto M., Gorga R.E. Polymer-matrix Nanocomposites, Processing, Manufacturing, and Application: An Overview // J.  Comp. Mater. –2006. –V. 40, N 17. –P. 1511-1575.

Sarasini F., Tirillo J., Ferrante L. et al. Drop-weight impact behaviour of woven hybrid basalt–carbon/epoxy Composites // Composites. – 2014. – Part B.–V. 59. – P. 204–220.

Dasari A., Yu Z.-Z., Mai Y.-W. Fundamental aspects and recent progress on wear/scratch damage in polymer nanocomposites// Mater. Sci. Eng. – 2009. – V. 63, N. 2. – P. 31–80.

Reddy M.M., Vivekanandhan S., Misra M. et al. Biobased plastics and bionanocomposites: Current status and future opportunities // Prog. Polym. Sci. – 2013. – V.38. – P. 1653–1689.

Wijewardane S. Potential applicability of CNT and CNT/composites to implement ASEC concept: A review // Solar Energy. – 2009. –V. 83. – P. 1379–1389.

Kickelbick G. Concepts for the incorporation of inorganic building blocks into organic polymers on a nanoscale // Prog/ Polym Sci. – 2003. – V. 28, N 1. – P. 83–114.

Sachoo N.G., Rana S.J., Cho W. et al. Polymer nanocomposites based on functionalized carbon nanotubes // Progress in Polymer Science. – 2010. –V. 35. –P. 837-867.

Lubin G. Handbook of composites. Van postrant reinhold company. – 1982. – 785 p.

Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие; Пер. с англ. под ред. П.Г. Бабаевского.- М.: Химия, 1981. – 736 с. Ил. Нью-Йорк: Ван ностранд Рейдолс, 1978.

Sebastian R., Noll A., Zhang G. et al. Friction and wear of PPS/CNT nanocomposites with formation of electrically isolating transfer films // Tribology International. – 2013. –V. 64. – P. 187–195.

Haydaruzzaman, Khan A.R., Khan M.A. et al. Effect of gamma radiation on the performance of jute fabrics-reinforced polypropylene composites // Radiation Physics and Chemistry. – 2009. –V. 78. – P. 986–993.

Naffakh M., Diez-Pascual A.M., Marco C., Ellis G.J., Gomez-Fatou M.A. Opportunities and challenges in the use of inorganic fullerene-like nanoparticles to produce advanced polymer nanocomposites // Prog.Polym.Sci. – 2013. –V.38. – P. 1163–1231.

Kuchibhatla S.V.N.T., Karakoti A.S., Bera D., Seal S. One dimensional nanostructured materials // Progress in Materials Science. – 2007. – 52. – P. 699–913.

Najafi S.K. Use of recycled plastics in wood plastic composites: A review // Waste Management. – 2013. –V. 33. – P. 1898–1905.

Shubhra Q.T.H., Alam A.K.M.M. Effect of gamma radiation on the mechanical properties of natural silk fiber and synthetic E-glass fiber reinforced polypropylene composites: A comparative study // Radiation Physics and Chemistry. – 2011. –V. 80. – P. 1228–1232.

Ramos A., Camean I., Garcıa A.B. Graphitization thermal treatment of carbon nanofibers // Carbon. –2013. –V. 59. – P. 2–32.

Al-Saleh M.H., Sundararaj U. Review of the mechanical properties of carbon nanofiber/polymer composites // Composites: Part A. – 2011. –V. 42. – P. 2126–2142.

Dнez-Pascual A.M., Naffakh M., Marco C. et al. High-performance nanocomposites based on Polyetherketones // Progress in Materials Science. – 2012. –V. 57. – P. 1106–1190.

Мамуня Е.П., Давиденко В.В., Лебедев Е.В. Влияние геометрических параметров каркаса, образованного дисперсным наполнителем, на свойства наполненных полимерных систем // Коллоидный журнал. – 1990. – Т. 52, №1. – C. 145–150.

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,N.13. – P. 1899–1912.

Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры., Новые материалы XXI века. М.: Техносфера, 2003. – 336 c.

Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. —М.: Машиностроение, 2008. — 320 с.

Bera D. Arc-discharge in solution [electronic resource]: a novel synthesis method for carbon nanotubes and in situ decoration of carbon nanotubes with nanoparticles. In: Mechanical materials and aerospace engineering. PhD University of Central Florida, Orlando, 2005.

Reich S. , Thomsen C., Maultzsch J. Carbon Nanotubes: Basic Concepts and Physical Properties. ISBN: 978-3-527-61805-7. John Wiley & Sons, September 2008. - 224 p.

Ma P.C., Siddiqui N.A., Marom G. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review // Composites: Part A. – 2010. – P. 1345–1367.

Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения., М.:– БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. – 293 с.

Rakhimkulov A.D., Lomakin S.M., Dubnikova I.L. et al. The effect of multiwalled carbon nanotubes addition on the thermooxidative decomposition and flammability of PP/MWCNT nanocomposites // J. Mater. Sci. – 2010. – V. 45. P. 633-640.

Kashiwagi T. Flame retardant mechanism of the nanotubes based nanocomposites. Final report. Prepared for US Department of Commerce Building and Fire Research Laboratory National Institute of Standarts and Technology. – September, 2007.

Walters D.A., Casavant M.J., Qin X.C. et al. In-plane-aligned membranes of carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. – 2001. – V.338. – P. 14–20.

Grady B. P. Carbon nanotube – polimer composites. Manufacture, Properties, and Applications. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2011. –339p

Мазуренко С.В., Журавський С.В., Гуня Г.М. та ін. Електрофізичні властивості полімерних нанокомпозитів на основі багатошарових вуглецевих нанотрубок, синтезованих на базальтовій лусці. Хімія, фізика та технологія поверхні. - 2014 - Т. 5, № 2. - С. 220-225.

Лисенков Е.А., Гомза Ю.П., Клепко В.В., Куницький Ю.А. Структура багатошарових карбонанотрубок та нанокомпозитів на їх основі. Фізика і хімія твердого тіла. – 2010. - Т. 11, №2. - С. 361-366.

Приходько Г.П., Гаврилюк Н.А., Диякон Л.В. и др. Полипропиленовые композиты, наполненные углеродными нанотрубками // Наносистемы, наноматериалы, нанотехнологии. – 2006. – Т.4, вып.4. – С. 1081–1088.

Воробьева Е.А., Бачурин К.Е., Макунин А.В., Чеченин Н.Г. Синтез и исследование нанокомпозитов с включением углеродных нанотрубок. Труды XII Межвузовской научной школы молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине», Москва 21-22 ноября 2011, место издания НИИЯФ МГУ Москва, с. 127-132.

Цебренко М.В., Резанова В.Г., Мельник І.А., та ін. Наповнені поліпропіленові моно нитки// Вісник КНУТД.- 2012, №4 Полімерні, композиційні матеріали та хімічні волокна.- С. 93-96.

Семенцов Ю.И., Мележик А.В. Приходько Г.П. и др. Синтез, структура, физико-химические свойства наноуглеродных наноматериалов //Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур., Том.2/Под ред. А.П. Шпака, П.П.Горбика.-Киев:Наук.думка, 2007.,440 с.

Melezhik O.V., Sementsov Yu.I., Prikhod’ko G.P. et al. Сarbon nanootubes and nanofibers pilot production // Int. Conf. “Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hidrogen Systems”(CNCEHS’2010)24-30 June, 2010, Yalta, Ukraine.

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

Yang B.-X., Shi J.-H., Pramoda K.P., Goh S.H. Enhancement of the mechanical properties of polypropylene using polypropylene-grafted multiwalled carbon nanotubes // Comp.Sci. Techn. – 2008. –V. 68. – P. 2490–2497.

Jou W.S., Cheng H.Z., Hsu C.F. A carbon nanotube polymer-based composite with high electromagnetic shielding. // J. Electron. Mater. – 2006. –V. 35. – P. 462–470.

Li N., Huang Y., Du F., et al. Electromagnetic interference (EMI) shielding of single-walled carbon nanotube epoxy composites. // Nano Lett. – 2006 –V.6. - P. 1141–1145.

Yang Y., Gupta M.C., Dudley K.L., Lawrence R.W. Novel carbon nanotube-polystyrene foam composites for electromagnetic interference shielding. // Nano Lett. – 2005.–V. 5. – P. 2131–2134.

Hoang A.S. Electrical conductivity and electromagnetic interference shielding characteristics of multiwalled carbon nanotube filled polyurethane composite films. // Adv. Nat. Sci. Nanosci. Nanotechnol.-2011, 2. – 025007. – 5pp.

Philip B., Abraham J.K., Chandrasekhar A., Varadan V.K. Carbon nanotubes/PMMA composite thin films for gas-sensing applications. // Smart Mater. Struct. – 2003. –V. 12. – P. 935–939.

Lee S., Müller A.M., Al-Kaysi R., Bardeen C.J. Using perylene-doped polymer nanotubes as fluorescence sensors. // Nano Lett. – 2006. –V. 6. – P. 1420–1424.

Li J., Lu Y., Meyyappan M. Nano chemical sensors with polymer-coated carbon nanotubes. // IEEE Sens. J. – 2006. –V. 6. – P. 1047–1051.

Dervishi E., Li Z., Saini V., et al. Multifunctional coatings with carbon nanotubes for electrostatic charge mitigation. // IEEE Trans. Ind. Appl. – 2009. –V. 45.- P. 1547–1552.

Fu X., Zhang C., Liu T., Liang, R., Wang, B.: Carbon nanotube buckypaper to improve fire retardancy of high-temperature/high performance polymer composites. // Nanotechnology. – 2010. –V. 21. - 235701.

World’s first carbon nanotube reinforced polyurethane wind blades, Accessed on 15th October 2011 http://polymers.case.edu/stories/World’s%20First%20PU%20CNT%20 Blades.html

Ravichandran J., Manoj A.G., Liu J., Manna I., Carroll D.L. A novel polymer nanotube composite for photovoltaic packaging applications. // Nanotechnology.- 2008..-V.19. –- 085712.

Zhao Y., Wei J., Vajtai R., Ajayan P.M., Barrera E.V. Iodine doped carbon nanotube cables exceeding specific electrical conductivity of metals. // Sci. Rep. 1.– 2011. - Article number: 83.

Zhou Z., Wang S., Zhang Y., Zhang Y. Effect of different carbon fillers on the properties of PP composites: comparison of carbon black with multiwalled carbon nanotubes. // J. Appl. Polym. Sci. – 2006. - V. 102. - P. 4823–4830.

Xu D., Wang Z. Role of multi-wall carbon nanotube network in composites to crystallization of isotactic polypropylene matrix// Polymer. – 2008. - V. 49, P. 330–338.

Yuen S.M., Ma C.C., Chiang C.L., Lin Y.Y., Teng C.C. Preparation and morphological, electrical, and mechanical properties of polyimide-grafted MWCNT/polyimide composite, J. Polym. Sci. A: Polym.Chem. – 2007. - V. 45.- P. 3349–3358.

Chung D.D.L. Carbon materials for structural self-sensing, electromagnetic shielding and thermal interfacing// Carbon. – 2012 – V. 50. – P. 3342–3353.

Cebeci H., Guzman de Villoria R., Hart A. J., Wardle B. L. Multifunctional properties of high volume fraction aligned carbon nanotube polymer composites with controlled morphology. Comp. Sci. Technol. – 2009. –V. 69. – P. 2649–2656.

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

Мамуня Є.П., Юрженко М.В., Лебедєв Є.В. та ін. Електроактивні полімерні матеріали. –К.: Альфа Реклама, 2013. -402 с.

Бородулин А. С. Наномодификаторы для полимерных композиционных материалов. // Все материалы. Энциклопедический справ очник.-2012. – Т. 6. – С. 51-57.

Булярский С.В. Углеродные нанотрубки: технология, управление свойствами, применение. Изд-во ООО Стрежень, 2011. - 476 с.

Раков Є. Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии. – 2000. – Т.69, №1. - С. 41-59.

Dresselhaus M S, Dresselhaus G, Avouris P et. Al. Carbon Nanotubes. Synthesis, Strukture, Properties, and Applications// Topics  Applю Phys.- V.80. (Berlin: Springer-Verlag, 2001.

Loiseau A et al. Understanding Carbon Nanotubes. From Basics to Applications// Lekture Notes in Phisiks, Vol. 677. Berlin: Springer, 2006.

Rotkin S V, Subramoneu S. Applied Physics of Carbon Nanotubes. Fundamentals of Theory, Optics and Transport Devices. Nanosciense and Technology. Berlin: Springer, 2005.

Липатов Ю.С. Будущее полимерных композиций. Киев: Наукова думка, 1984. 136 с.

Клинков А.С. Проектирование смесителей периодического действия при получении композитов заданного качества из отходов термопластов. / М.: Издательский дом «Спектр», 2012. – 196 с.

Бородулин А. С. Наномодификаторы для полимерных композиционных материалов. Все материалы. Энциклопедический справочник. Наноматериалы. С.51-57.

Комков М. А., Тарасов В. А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения: Учеб. пос. М: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 431 с.

А.Ю.Билибин, И.М.Зорин. Деструкция полимеров, ее роль в природе и современных медицинских технологіях// Успехи химии. -2006- Т.75, № 2.-С.161-165.

Даниэльс Ф.,.Олберти Р. Физическая химия. Перевод с английского под редакцией д-ра хим наук, проф.. К.В. Топчиевой.. – Москва: Издательство «МИР», 1978. 645с.

Ajayan P.M, Schadler L.S, Braun P.V. Nanocomposite science and technology. Weinheim: Wiley-VCH, 2003. - P. 77–80.

Карпачева Г.П. Фуллеренсодержащие полимеры// Высокомолекулярные соединения. Обзор.- 2000 Сер. С..-. Т. 42,. № 11. С. 1974-1999.

Wang C., Guo Z.-X., Fu S., Wu W., Zhu D. Polymers containing fullerene or carbon nanotube structures. Review//Prog. Polym. Sci.- 2004. V. 29. P. 1079–1141.

Бадамшина Э.Р., Гафурова М.П. Модификация свойств полимеров путем допирования фуллереном С60.// Высокомолекулярные соединения. Обзор. Сер. А. - 2008. - T. 50, № 8. C. 1572-1584.

Li J, Ma P.C, Chow W.S, To C.K, Tang B.Z, Kim J.K. Correlations between percolation threshold, dispersion state and aspect ratio of carbon nanotube. // Adv Funct Mater. – 2007. – V. 17, N 16, P. 3207–3215.

Atovmyan E.G., Badamshina E.R., Estrin Ya.I.et al. Polyfunctional Cross-Linking Agents on the Fullerene C60 Base for Polyurethane Nanocomposites// European Polymer Congress 2005. Moscow. 2005. Abstracts. P.56.

Coleman J.N., Khan U., Blau W.J., Gun’ko Y.K. Small but strong. A review of the mechanical properties of carbon nanotube–polymer composites// Carbon. - 2006. - V. 44, N 9. - Р. 1624–1652.

Sahoo N. G, Rana S, Cho J. W, Li L, Chan S. H. Polymer nanocomposites based on functionalized carbon nanotubes. // Prog Polym Sci – 2010. – V. 35, N.7. – P. 837–867.

Ajayan PM, Stephan O, Colliex C, Trauth D. Aligned carbon nanotube arrays formed by cutting a polymer resin-nanotube composite// Science.- 1994.- V. 265.-P.1212–1214.

Moniruzzaman M., Winey K.I. Polymer nanocomposites containing carbon nanotubes. // Macromolecules. - 2006. - V. 39, N. 16. - P. 5194–5205.

Iijima S.: Helical microtubules of graphitic carbon. // Nature. – 1991. –V. 354.-P. 56–58.

Brichka S.Ya., Prikhod’ko G.P., Brichka A.V., Ogenko V.M., Chuiko A.A. Matrix synthesis of N-containing carbon nanotubes // Theoretical and Experimental Chemistry. - 2002. - Vol. 38, №2. - P. 114-117.

Ebbesen, T.W., Ajayan, P.M.: Large-scale synthesis of carbon nanotubes. // Nature. – 1992. –V. 358. – P. 220–222.

Ebbesen T.W., Hiura H., Fujita J. et al. Patterns in the bulk growth of carbon nanotubes. // Chem. Phys. Lett. – 1993. –V. 209. – P. 83–90.

Dresselhaus M.S., Lin Y.M., Rabin et al. Nanowires and nanotubes. // Mat. Sci. Eng. C. – 2003. – 23. – P.129–140.

O’Connell M.J. Carbon Nanotubes: Properties and Applications. - Taylor & Francis, Boca Raton, 2006. 37p.

Dresselhaus M. S., Dresselhaus G., Eklaud P. C. Science of Fullerens and Carbon Nanotubes. - San Diego: Academic Press, 1996. – 985p.

Saito R, Dresselhaus G, Dresselhaus M S Physical Properties of Carbon Nanotubes. - Singapore: World Scientific, 1998. – 359p.

Dresselhaus M. S., Dresselhaus G., Avouris P. Carbon Nanotubes. Synthesis, Strukture, Properties, and Applications// Topics in Applied Physics.- Vol.80. - Berlin: Springer-Verlag, 2001. – 425p.

Елецкий А.В. Cорбционные свойства углеродных наноструктус// Усп. физ. наук. —2004. —Т.174, № 11. —С. 1191—1231.

Елецкий А.В. Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе // Усп. физ. наук. —2007. —177, №3. —С. 233—274.

Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. —М.: Машиностроение, 2008. —320 с.

Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Усп. физ. наук.- –  2002.–  T.172, №4. – C.401– 438.

Е.М. Руденко1, І.В. Короташ, В.Ф. Семенюк, К.П. Шамрай. Установка для прецензійного іонно-плазмового формування вуглецевих нанотрубок в єдиному вакуумно-технологічному циклі. // Наука та інновації. - 2009. - Т. 5. № 5. - С. 5—8.

Qian D., Wagne, G.J., Liu W.K. et al. Mechanics of carbon nanotubes. // Appl. Mech. Rev. – 2002. – V.55. – P. 495–533.

Che J.W., Cagin T., Goddard W.A. Thermal conductivity of carbon nanotubes. // Nanotechnology. – 2000. – V.11. – P. 65–69.

Kim P., Shi L., Majumdar A., McEuen P.L. Thermal transport measurements of individual multiwalled nanotubes. // Phys. Rev. Lett. – 2001. – V.87, N. 21. –215502 - P.1–4

Pop E., Mann D., Wang Q. et al: Thermal conductance of an individual single-walled carbon nanotube above room temperature. // Nano Lett. – 2006. –V. 6. – P.96–100.

Sukhadolou A.V., Ivakin E.V., Ralchenko et al. Thermal conductivity of CVD diamond at elevated temperatures. // Diam. Relat. Mater. – 2005. –V. 14. – P. 589–593.

Pantea D., Darmstadt H., Kaliaguine S. et al. Electrical conductivity of thermal carbon blacks: Influence of surface chemistry. // Carbon. – 2001. –V. 39. – P. 1147–1158.

Durkop T., Getty S.A., Cobas E., Fuhrer M.S. Extraordinary mobility in semiconducting carbon nanotubes. // Nano Lett. – 2004. –V. 4. – P. 35–39.

Хаврусь В.О., Луньов М.К., Стрижак П.Є. та ін. Каталітичний cинтез вуглецевих нанотрубок та їх адсорбційні властивості. // Вісник НАУ. - 2005. - №1.- С. 207-210.

Damnjanovic M., Milosevic I., Vukovіc T., Sredanovic R. Full symmetry, optical activity, and potentials of single-wall and multiwall nanotubes. // Phys. Rev. B. – 1999. – V. 60. – N 4. – P. 27-28.

Alon O.E Number of Raman– and infrared–active vibrations in single–walled carbon nanotubes // Phys. Rev. B. - 2001. – V. 63. 201403 (R). - Virt. J. Nano. Sci. & Tech., Vol. 3, issue 21.

Dobardzic E., Milosevic I., Nikolic B., et. al. Single–wall carbon nanotubes phonon Symmetry–based calculations spectra. // Phys. Rev.B. – 2003. – V. 68. 045408.

Лозовик Ю.Е., Попов А.М. Образование и рост углеродных наноструктур –фуллере­нов, наночастиц, нанотрубок и конусов // Успехи физических наук.– 1997. – T. 167, № 7. – С. 751 – 774.

Thess A., Lee R, Nikolaev P. et al. Crystalline ropes of metallic carbon nanatubes // Science. – 1996. – V. 273. – P. 483 – 487.

Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // Успехи физических наук. – 1997. – T. 167, № 9. – С. 945 – 972.

Reznik D., Olk C.H., Neumann D.A., Copley I.R.D. X–ray powder diffraction from carbon nanotubes and nanoparticles // Phys. Rev.B. – 1995. – V. 52, N 1. – P. 116 – 124.

Qian W., Liu T., Wei F. et al. The evaluation of the gross defects of carbon nanotubes in a continuous CVD process // Carbon. – 2003. – V. 41. –P. 2613 – 2617.

Loiseau A., Launois-Bernede P., Petit P. et al. Understanding Carbon Nanotubes from Basics to Application, Springer, Berlin, 2006.

Tanaka K., Yamabe T., Fukui K. The Science and Technology of Carbon Nanotubes, Elsevier, Amsterdam, 1999.

Семенцов Ю.И., Мележик А.В., Приходько Г.П., Гаврилюк Н.А. Пятковский М.Л., Янченко В.В. Синтез, структура, физико-химические свойства наноуглеродных наноматериалов. //Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур. Том.2/Под ред. А.П. Шпака, П.П.Горбика.-Киев:Наук.думка, 2007.-440 с.

Meyyappan M. Carbon Nanotubes: Science and Applications. Taylor & Francis, Boca Raton, 2005.

Datasheet NanocylTM NC7000: Nanocyl S.A., Sambreville, Belgium, 2010.

Datasheet Baytubes® C150P: Bayer Material Science AG, Leverkusen, Germany, 2009.

Krause B., Mende M., Pötschke P., Petzold G.: Dispersability and particle size distribution of CNTs in an aqueous surfactant dispersion as a function of ultrasonic treatment time// Carbon.- 2010. V.48.- P.2746–2754

Alig I., Pötschke P., Lellinger D. et. al. Establishment, morphology and properties of carbon nanotube networks in polymer melts. // Polymer.- 2012.-V. 53, P.4–28.

Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: Учебн. пособие / Э.Г. Раков — М.: Университетская книга, Логос, 2006. - 376 с.

MacKenzie K.J, Dunens O.M, Harris A.T. An updated review of synthesis parameters and growth mechanisms for carbon nanotubes in fluidized beds. // Industrial & Eng. Chem. Res.- 2010. –V. 49.- P. 5323-5338.

Jakubek L.M, Marangoudakis S., Raingo J.et al. The inhibition of neuronal calcium ion channels by trace levels of yttrium released from carbon nanotubes. // Biomaterials.- 2009.-V. 30.-P. 6351-6357

Hou P-X, Liu C, Cheng H-M . Purification of carbon nanotubes // Carbon.- 2008.-V.46.-P, 2003-2025.

Ebbesen T.W., Ajayan P.M., Hiura H., Tanigaki K. Purification of nanotubes // Nature.- 1994.-V.367.-P. 519.

Xu Y.Q., Peng H., Hauge R.H., Smalley R.E. Controlled multistep purification of single-walled carbon nanotubes // Nano Letters.- 2005 V.5.-P. 163-168.

Meyer-Plath A., Orts-Gil G., Petrov S. et al. . Plasma-thermal purification and annealing of carbon nanotubes // Carbon.- 2012.- V.50.-P. 3934-3942.

Ma P.-C., Siddiqui N. A., Marom G, Kim J.-K. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review // Composites: Part A. – 2010. –V. 41. – P. 1345–1367.

Ковальская Е.А., Приходько Г.П., Картель М.Т., Семенцов Ю.И. Физико-химические основы методов очистки углеродных нанотрубок (обзор). Хімія, фізика та технологія поверхні. 2012. - Т.3. №1. – С. 20-44.

Гевко П. Н., Окотруб А.В., Булушева Л.Г., Юшина И.В. Влияние отжига на оптические спектры поглощения одностенных углеродных нановолокон. Физика твердого тела.- 2006, Т. 48, вып. 5.-С.947-951.

Степанищев Н. Нанокомпозиты: проблемы наполнения//Пластикс.- 2010. - Т. 86, №4. – С. 22-27.

Walters D.A., Casavant M.J., Qin X.C., et al. In-plane-aligned membranes of carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett.- 2001.- V.338.- P. 14–20.

Ray S.S. Polymer Nanocomposites and Their Applications, American Scientific Publishers , Stevenson Ranch, California, 2006.-P. 68-187.

Smrutisikha B. Dispersion and reinforcing mechanism of carbon nanotubes in epoxy nanocomposites // Bull. Mater. Sci.- 2010.-V.33, N. 1.-P. 27–31.

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 P. 2855–2863.

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. Techn.- 2007.- Vol. 67- P. 1018-1026.

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

Peng-Cheng Maa, Naveed A. Siddiqui a, Gad Marom b, Jang-Kyo Kim. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review.- //Composites: Part A.-2010.- V.41.-P. 1345–1367.

Zou Y., Feng Y., Wang L., Liu X.. Processing and properties of MWNT/HDPE composites// Carbon.- 2004.- V.42.- P.271-277.

Tang W., Santare M.H., Advani S.G. Melt processing and mechanical property characterization of multi-walled carbon nanotube/ high density polyethylene (MWNT/HDPE) composite films// Carbon .-2003.- V.41.- P. 2779-2785.

Lau K.T., Hui D. Effectivense of using carbon nanotubes as nano-reinforcements for advanced composite structures// Carbon .-2002.- V.-40/_P. 1597-1617.

Бурлака О.М., Пірко Я.В, Ємець А.І., Блюм Я.Б. Вуглецеві нанотрубки та застосування їх для генетичної трансформації рослин. Бионаноматериалиы. //Наноструктурное материаловедение.-2011,№2.- C.84-101.

Mack C., Sathyanarayana S., Weiss P. et al. Twin-screw extrusion of multi walled carbon nanotubes reinforced polycarbonate composites: Investigation of electrical and mechanical properties. IOP Conf. Ser. Mat. Sci. Eng., 2012.- V.40, 012020.

Kasaliwal G., Göldel A., Pötschke P.: Influence of processing conditions in small-scale melt mixing and compression molding on the resistivity and morphology of polycarbonate–MWNT composites // J. Appl. Polym. Sci.- 2009.-V.112.-P. 3494–3509.

Mamunya Y., Boudenne A., Lebovka N. Et al: Electrical and thermophysical behaviour of PVC-MWCNT nanocomposites //Compos. Sci. Technol.-2008.- V. 68.-P. 1981–1988.

Castillo F.Y., Socher R., Krause B., Headrick R., Grady B.P., Prada-Silvy R., Pötschke P.: Electrical, mechanical, and glass transition behavior of polycarbonate-based nanocomposites with different multi-walled carbon nanotubes // Polymer.-2011.-V.52.- P. 3835–3845.

Menzer K., Krause B., Boldt R., Kretzschmar B.et al. Percolation behaviour of multiwalled carbon nanotubes of altered length and primary agglomerate morphology in melt mixed isotactic polypropylene-based composites. Compos. Sci. Technol.-2011.-V.71.-P. 1936–1943

McNally T., Pötschke P., Halley P.et al. Polyethylene multiwalled carbon nanotube composites // Polymer.- 2005.- V.46.- P. 8222–8232.

Корсканов В.В., Карпова І.Л., Усенко А.А. Дослідження P-V-T властивостей нанокомпозитів на основі ПА-БКНТ // Полімерний журнал. -2013.-Т.35 №1.С. 60-63.

Polymer nanotube nanocomposites. Synthesis, properties and applications. Ed. Mittal V. Wiley, New Jersey, 2010, USA.

Sementsov Yu.I, Prikhod’ko G.P., Melezhyk A.V. et al. Physicochemical properties and biocompatibility of polymer/carbon nanotubes composites // In.book “Nanomaterials and Supramoltcular Structure”. A.P.Shpak, P.P.Gorbyk (eds.).Springer Science + Bussines Media В.V., 2009.-P.347-368.

Ajayan P.M, Schadler L.S, Braun P.V. Nanocomposite science and technology. Weinheim: Wiley-VCH; 2003. P. 77–80.

Wang K., Chen F., Li Z., Fu Q. Control of the hierarchical structure of polymer articles via“structuring” processing// Pro. Polym. Sci.- 2014.-V. 39, Iss.5.- P. 891–920.

Алдошин С.М., Бадамшина Э.Р., Каблов Е.Н. Полимерные нанокомпозиты – новое поколение полимерных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками. Сб. трудов. Междунар. форума по нанотехнологиям «Rusnanotech 08». М.: РОСНАНО, 2008. Т.1. C.385-386.

Sementsov Yu.I., Gavrilyuk N.A, Prikhod’ko G.P. et al. Properties of PTFE-MWNT Composite Materials // In book “Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials”.-P.757-763. NATO Security through Science Series A: Chemistry and biology.Springer Science + Bussines Media, 2007.

Wang C., Guo Z.-X., Fu S., Wu W., Zhu D. Polymers containing fullerene or carbon nanotube structures. Prog. Polym. Sci. 2004. V. 29. P. 1079–1141. Review.

Бадамшина Э.Р., Гафурова М.П. Модификация свойств полимеров путем допирования фуллереном С60 Обзор // Высокомолекулярные соединения.- . 2008, Сер. А..- T. 50, № 8.- C. 1572-1584.

Li J., Ma P.C., Chow W.S.et al. Correlations between percolation threshold, dispersion state and aspect ratio of carbon nanotube// Adv Funct Mater.- 2007.- V. 17.P.3207–3215.

Гунько Г.С., Больбух Ю.Н., Приходько Г.П. и др. Структурообразование в дисперсных системах на основе полистирола и многослойных углеродных нанотрубок // Укр. хим. журнал.–2012.-Т.78, №3.-С.34-39

Resanova N.M. Kartel M.T. Sementsov Yu.I. et al. Rheological Properties of Molten Mixtures of Polyp-ropylene Copolyami-de/Carbon Nanotubes // Chemistry, physics and technology of surfase.-2011.-Vol.2, No4.-P.451-455.

Ray S.S., Bousmina M. Polymer nanocomposites and their applications. Stevenson Ranch, CA, American Scientific Publ., Stevenson Ranch, California, 2006, pp. 68-187.

Smrutisikha B. Dispersion and reinforcing mechanism of carbon nanotubes in epoxy nanocomposites // Bull. Mater. Sci.- 2010.- V. 33, No. 1.-P. 27–31.

 Гаркуша О.М., Махно С.М., Приходько Г.П. Структурні особливості та властивості полімерих нанокомпозитів при низьких концентрацій наповнювача Хімія, фізика та технологія поверхні.- 2010. Т.1, №.1.-С.103-110.

Sato H., Sano M. Characteristics of ultrasonic dispersion of carbon nanotubes aided by antifoam // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects.- 2008 .-V.322, P. 103

Fire Retardancy of Polymers. New Strategies and Mechanisms. Ed. T R. Hull,  B.Kandola, Royal Society of Chemistry, 2009

Krueger A. Carbon Materials and Nanotechnology. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2010.

Optimization of Polymer Nanocomposite Properties. Ed. V. Mittol, WILEY-VCH VerlagGmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2010.

Семенцов Ю.І. Пятковський М.Л. Гаврилюк Н.А. та ін. Нанокомпозити фторопласт 4 – вуглецеві нанотрубки. Одержання, структура та механічні властивості // Хімічна промисловість України.-2009, вип.5. - С.59-64

Grossiord N., Loos J., Regev O., Koning C.E. Toolbox for dispersing carbon nanotubes into polymers to get conductive nanocomposites// Chem Mater.- 2006.-V.18.-P. 1089–1099.

Du J.H., Bai J., Cheng H.M. The present status and key problems of carbon nanotube based polymer composites.// Express Polym Let.- 2007.-V.1.-P. 253–273.

Zhang Q.H., Chen D.J. Percolation threshold and morphology of composites of conducting carbon black/polypropylene/EVA// J Mater Sc.- 2004.- V.39.-P.1751–1757.

Hill D.E, Lin Y., Rao A.M, Allard L.F, Sun Y.P. Functionalization of carbon nanotubes with polystyrene// Macromolecules.-2002.- V.35.-P.9466–9471.

Kim J.Y, Kim S.H. Influence of multiwall carbon nanotube on physical properties of poly(ethylene 2,6-naphthalate) nanocomposites// J Polym Sci B .-2006.- V.44.-P.1062–1071.

Больбух Ю.М., Гунько Г.С., Приходько Г.П., Тьортих В.А. Полімерні композити на основі 2-гідроксіетилметакрилату та багатошарових вуглецевих нанотрубок // Наноструктурное материаловедение.–2011, №  3.–С.52-66.

Gojny F.H., Wichmann M.H.G., Kцpke U.et al. Carbon nanotube reinforced epoxy-composites: enhanced stiffness and fracture toughness at low nanotube content// Comp. Sci. Technol.- 2004.-V.64.-P.2363–2371.

Moisala A., Li Q., Kinloch I.A., Windle A.H. Thermal and electrical conductivity of single- and multi-walled carbon nanotube-epoxy composites//Comp. Sci. Technol.- 2006.-V.66._P.1285–1288.

Ma P.C., Kim J.K., Tang B.Z. Effects of silane functionalization on the properties of carbon nanotubes/epoxy nanocomposites// Comp. Sci. Technol.- 2007.-V.67.-P.2965–2972.

Ma P.C., Tang B.Z., Kim J.K. Effect of CNT decoration with silver nanoparticles on electrical conductivity of CNT–polymer composites.// Carbon.- 2008.-V.46.-P.1497–1505.

Kosmidou T.V., Vatalis A.S., Delides C.G., et al. Structural, mechanical and electrical characterization of epoxy-amine/carbon black nanocomposites // Expr. Polym/ Lett.- 2008.-V.2.-P.364–372.

Ma P.C., Liu M.Y., Kim J.K., Tang B.Z., et al. Development of electrically conducting nanocomposites by employing hybrid fillers of carbon nanotubes and carbon black ACS //Appl. Mater. Interfaces.- 2009.-V.1.-P.1090–1096.

Пахаренко В.А., Зверлин В.Г., Кириенко Е.М. Наполненные термопласты. Техніка. Киев.1986. – 200 с

Grossiord N., Loos J., Regev O., Koning C.E. Toolbox for dispersing carbon nanotubes into polymers to get conductive nanocomposites// Chem Mater.- 2006.-V.18.-P.1089–1099.

Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С. Технология пластических масс: Уч. пос. Изд-во Химия, 1982, 328 с.

Grossiord N., Loos J., Regev O., Koning C.E. Toolbox for dispersing carbon nanotubes into polymers to get conductive nanocomposites. Chem Mater 2006;18:1089–99.

Wardle B.L., Saito D.S., Garcia E.J.et al. Fabrication and characterization of ultrahigh-volume fraction aligned carbon nanotubepolymer composites.//Adv Mater.- 2008.-V.20.-P.2707–2714.

Vigolo B., Penicaud A., Coulon C., et al. Macroscopic fibers and ribbons of oriented carbon nanotubes// Science.- 2000.-V.290.- P.1331–1334.

Mamedov A.A., Kotov N.A., Prato M., et al. Molecular design of strong single-wall carbon nanotube/polyelectrolyte multilayer composites// Nat. Mater.- 2002.-V.1.-P. 190–194.

Xia H., Wang Q., Li K., Hu G.H. Preparation of polypropylene/carbon nanotube composite powder with a solid-state mechanochemical pulverization process//J Appl. Polym. Sci.- 2004/-V.93.-P.378–386.

Masuda J., Torkelson J.M. Dispersion and major property enhancements in polymer/multiwall carbon nanotube nanocomposites via solid-state shear pulverization followed by melt mixing// Macromolecules.- 2008.-V.41.- 5974–5977.

ГОСТ 26996-86 Полипропилен и сополимеры пропилена.

Giannelis E. Polymer layered silicate nanocomposites // Adv Mater. – 1996. – V. 8. – N 1. – P. 29.

Gilman J. W., Kashiwagi T., Nyden M. R. Flammability Studies of Polymer Layered Silicate Nanocomposites: Polyolefin, Epoxy, and Vinyl Ester Resins //In book: Cemistry and Technology of Polymer Additives. – Chapter 14 /Ak-Malaika S., Golovoy A., Wilkie C. A. – Blackwell Science Inc. ; Malden MA, 1999. – P. 249.

Zanetti M., Lomakin S., Camino G. Polymer layered silicate nanocomposites // Macromol. Mater Eng. – 2000. – V. 279. – № 1. – P. 1.

Систер В.Г., Иванникова Е.М., Ломакин С.М. Сравнительный анализ термостабильности полимерных нанокомпозитов на основе полипропилена. // Наноматериалы и нанотехнологии.- 2012,№3.- C.13-28.

Rakhimkulov A. D., Lomakin S.M., Dubnikova, I. L., et al. The effect of multi-walled carbon nanotubes addition on the thermo-oxidative decomposition and flammability of PP/MWCNT nanocomposites // J. Mater. Sci. – 2010. - V.45, N3. – P.633 – 640.

Lomakin S. M., Dubnikova I. L., Berezina S. M., G. E. Zaikov. Thermal degradation and combustion of a polypropylene nanocomposite based on organically modified layered aluminosilicate // Polym. Sci. Series A.-  2006.- V.48, Iss,1.-P. 72-84.

Мельник І.А. Вплив повторних екструзій на властивості розплавів сумішей поліпропілен/співполіамід/вуглецеві нанотрубки. - //Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2011, №3. - С.50-53.

Khabashesku V. N. Covalent functionalization of carbon nanotubes: synthesis, properties and applications of fluorinated derivatives// Rus. chem. rev.- 2011.-V. 80, N 8.-P. 705–725.

Mittal V. Carbon Nanotubes Surface Modifications: An Overview Published Online: 27 APR 2011.

Москалюк О.А., Алешин А.Н., Цобкалло Е.С., и др. Электропроводность полипропиленовых волокон с дисперсными углеродными наполнителями // Физика твердого тела. - 2012. - Т. 54, №10. - С. 1993-1998.

Raravikar N. R., Schadler L. S., Vijayaraghavan A. et al. Synthesis and Characterization of Thickness-Aligned Carbon Nanotube-Polymer Composite Films // Chem. Mater. -2005.-V. 17.-P. 974-983.

Marosfoi B. B., Szabo A.,. Marosi Gy et al. Thermal and spectroscopic characterization of polypropylene-carbon nanotube composites // J. Therm.Anal. Cal.- 2006.-V.86, N 3.-P. 669-673.

Ковальчук А.А., Щеголихин А.Н, Дубникова И.Л. и др. Нанокомпозиты полипропилен/многостенные углеродные нанотрубы: получение методом полимеризации in situ и свойства// Пластические массы.- 2008,№1.- С. 27-30.

Мельник І.А., Резанова В.Г., Цебренко М.В.та ін. Поліпропіленові хірургічні мононитки з антимікробними властивостями// Вісник Київського національного університету технологій та дизайну.- 2013, №2.- С79-85.

Семенцов Ю.І., Приходько Г.П., Картель М.Т. та ін. Волокна поліпропілену, наповненого вуглецевими нанотрубками: механічні характеристики та біоcумісність // Хімія, фізика та технологія поверхні.- 2013.- Т. 4, № 2. - С. 191-195.

Тотосов И.В., Романенко А.И., Аникеева О.Б и др. Влияние диэлектрической матрицы на электропроводность нанокомпозитов на основе окисленных многослойных углеродных нанотрубок// Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics.- 2011, V.4, N2.-P. 175–181.

Carey J. B., Patra K. P., Ci L., Silva G. G., Ajayan M. P. Observation of Dynamic Strain Hardening in Polymer Nanocomposites. ACS Nano, 2011, 5 (4), pp 2715–2722.

Козлов Г.В., Маламатов А.Х., Буря А.И., Ліпатов Ю.С. Механизмы упрочнения полимерных нанокомпозитов. Доповіді Національної академії наук України.- 2006,№7.- C. 148-152.

Козлов Г.В., Буря А.И., Ліпатов Ю.С.. Механизм усиления полимерных нанокомпозиов наполненых углеродными нанотрубками. Доповіді Національної академії наук України. 2008. №1. с. 132-136.

Воробьева Е.А., Бачурин К.Е., Макунин А.В., Чеченин Н.Г. Синтез и исследование нанокомпозитов с включением углеродных нанотрубок. Труды XII Межвузовской научной школы молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине», Москва 21-22 ноября 2011.

Тарасов В.А., Степанищев Н.А.. Применение нанотехнологий для упрочнения полиэфирной матрицы композиционного материала. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана №, 2010, с. 25-36.

Опубліковано
2014-09-07
Як цитувати
Gavrylyuk, N. A., Prikhod’ko, G. P., & Kartel, M. T. (2014). Одержання та властивості нанокомпозитів на основі термопластичних полімерів, наповнених вуглецевими нанотрубками (огляд). Поверхня, (6(21), 206-240. вилучено із http://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/550
Розділ
Наноматеріали і нанотехнології