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

Abstract

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.

Polypropylene-carbon nanotubes composites were obtained. The features of structure, melting and crystallization as well as the mechanical, elektro- and thermophysical properties of the composites were investigated. It is shown that an incorporation of small amount of carbon nanotubes in the polypropylene matrix causes to an unmonotonous change of the matrix cristallinity which, in turn, has an influence of the change of physical properties of the composites. The formation of continuous net of carbon nanotubes into the polypropylene matrix leads to the substantial growth of tensile strength on compression; the diminishing of deformation of destruction; the increase of conductivity almost in five orders at the insignificant increase of heat conductivity.

Получены композиты полипропилен – углеродные нанотрубки (УНТ) и исследованы особенности их структуры, процессов плавления и кристаллизации, механические, электро- и теплофизические характеристики. Показано, что присутствие углеродных нанотрубок в композите в небольших количествах приводит к немонотонному изменению степени кристалличности матрицы, которое наиболее явно проявляется на теплофизических свойствах. Установлено, что при содержании 0,5–5,0 % масс. трубок имеет место образование непрерывной сетки из УНТ, что приводит к существенному возрастанию предела прочности на сжатие, уменьшению деформации разрушения, увеличению электропроводности почти на пять порядков при незначительном росте теплопроводности.