Структурні особливості та властивості полімерних нанокомпозитів при низьких концентраціях наповнювача

Abstract

Досліджено структурні, тепло- та електрофізичні характеристики полімерних композиційних матеріалів на основі поліпропілену і політетрафторетилену, наповнених високодисперсним кремнеземом та багатошаровими вуглецевими нанотрубками, що вводились в полімерну матрицю різними методами. Виявлені відхилення тепло- та електропровідності від адитивних значень для низьконаповнених (до 1,5% мас.) матеріалів, які корелюють зі ступенем кристалічності полімерів. Встановлено, що зменшення розмірів агрегатів нанотрубок в полімерній матриці дозволяє значно понизити поріг перколяції та підвищити поглинання електромагнітної енергії нанокомпозитами в надвисокочастотному діапазоні за рахунок збільшення поверхні розділу фаз.

Исследованы структурные, тепло- и электрофизические характеристики полимерных композиционных материалов на основе полипропилена и политетрафторэтилена, наполненных высокодисперсным кремнеземом и многослойными углеродными нанотрубками, которые вводились в полимерную матрицу различными методам. Выявлено отклонение тепло- и электропроводности от аддитивных значений для низконаполненных (до 1,5% масс.) материалов, которое коррелирует со степенью кристалличности полимеров. Установлено, что уменьшение размеров агрегатов нанотрубок в полимерной матрице позволяет значительно понизить порог перколяции и повысить поглощение электромагнитной энергии нанокомпозитами в сверхвысокочастотном диапазоне за счет увеличения поверхности раздела фаз.

Structural, thermal and electrical characteristics of the polymeric composite materials based on polypropylene and polytetrafluoroethylene filled with highly dispersed silica and multiwalled carbon nanotubes, which were introduced into polymeric matrix by various methods, have been studied. Deviations in thermal conductivity coefficient in comparison with their additive values for the low-filled system (up to 1.5 wt %) were detected. These deviations correlate with the degree of the polymer crystallinity. Decrease in sizes of nanotubes aggregates in the polymeric matrix was found to permit one to reduction the percolation threshold and increase absorption of electromagnetic energy in the microwave range because of the interface increase.