Электрические и релаксационные свойства нанокомпозитов на основе эпоксиполимеров и полибутилентерефталата

• Автор: Магомедов, Магомедзапир Рабаданович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА СЕТЧАТЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ПОЛИМЕРОВ НАНО- И МАКРОКОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
1.1. Структура и релаксационные свойства сетчатых эпоксидных и линейных полимеров
1.2. Структура и релаксационные свойства полимерных нано- и макрокомпозитов
1.3. Электрические свойства нано- и макрокомнознтов на основе сетчатых и линейных полимеров
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Методы исследования
2.1.1. Метод измерения электропроводности
2.1.2. Метод вынужденных изгибных резонансных колебаний
2.1.3. Определение плотности
2.1.4. Метод свободнозатухающих крутильных колебаний
2.1.5. Методы оптической и электронной микроскопии
2.1.6. Методы определения упруго-прочностных характеристик
2.2. Объекты исследования
Глава 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ НАНО- И МАКРОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СЕТЧАТЫХ ПОЛИМЕРОВ
3.1. Сравнительное исследование электрических и релаксационных свойств полимерных нано- и макрокомпозитов
3.2. Анализ структуры процесса стеклования дисперсно-наполненных нанокомпозитов на основе эпоксидного полимера
3.3. Модельное описание свойств полимерных нанокомпозитов на
основе сетчатых полимеров
Глава 4. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ-ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА
ОСНОВЕ ЛИНЕЙНЫХ ПОЛИМЕРОВ
4Л. Взаимосвязь релаксационных и электрических свойств полимер-полимерных нанокомпозитов
4.2. Анализ структуры электропроводности
пол ибутилентерефталата
4.3. Релаксационные и механические свойства на основе метакрилата гуанидина и монтмориллонита
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Исследование композиционных материалов, состоящих из полимерной матрицы и «наноразмерного» наполнителя, является в настоящее время бурно развивающимся научным направлением физики высокомолекулярных соединений. Использование нанокомпозитов становится особенно актуальным в связи с тем, что такой наполнитель придает полимерному материалу свойства, недостижимые «обычными» полимерными композиционными материалами. Среди этих свойств можно выделить повышение модуля упругости, повышенную прочность, теплостойкость, диэлектрические и электрические свойства, пониженную газопроницаемость и высокую огнестойкость, повышение долговечности полученных
композиционных материалов. Введение нанонаполнителей оказывает существенное влияние на структурные характеристики полимерных
материалов. В большей мере это связано с возникновением межфазных слоев полимерной матрицы вблизи поверхности наполнителя и его наноразмерностыо.
Для получения нанокомпозитов с требуемыми свойствами смешивают полимеры и нанонаполнители, которые отличаются друг от друга по химическому строению и структуре. Изучение свойств нанокомпозитов необходимы для регулирование физико-механических и эксплуатационных свойств и совершенствования технологии изготовления и переработки. Больший интерес представляет изучение полимерных нанокомпозитов на основе модифицированных слоистых силикатов, которые широко
распространены и хорошо известны как различные породы глин. Введением наночастиц органоглины в полимерную матрицу удается повысить
термическую стабильность и другие физические свойства полимеров. Достигается это благодаря объединению комплекса свойств органического (легкость, гибкость, пластичность) и неорганического (прочность,
теплостойкость, химическая устойчивость) материалов.

конструкционными материалами, и поэтому они применяются в аэрокосмической, машиностроительной и других новых областях техники [92].
Удельное электрическое сопротивление материалов зависит от технологического процесса и режимов создания изделия [68, 70]. Условия формирования определяют структуру матричного полимера, распределения наполнителя в объеме матрицы, его структурирование, взаимодействие между компонентами, а также обуславливают эксплуатационные свойства конечного изделия. Электрические свойства саженаполненных стеклоармированных термопластичных композитов с однонаправленной и хаотической структурой, полученных по разным технологиям: литьем под давлением, прессованием, пластформованием, намоткой и пултрузией, показало, что электрические свойства композитов определяются характером распределения частиц наполнителя в полимерной матрице, тесно связанным с параметрами процесса смещения и технологическими свойствами материала [93].
Стеклянные волокна (СВ) характеризуются высокой поверхностной энергией и хорошей адгезией к полимерам. Выбор этих объектов исследования обусловлен бурным прогрессом в производстве, исследовании и применении стеклопластиков в современной технике [56, 94]. Кроме того, они являются удобными модельными системами для изучения граничных явлений в композиционных полимерных материалах.
Стекла различного химического состава отличаются не только физикомеханическими свойствами, но и электрофизическими свойствами. Электропроводность кварцевых стекол Е и Б имеют удельную проводимость (10'17-1018) Ом'' м'’ [56]. В зависимости от химического состава стекла электропроводность меняется, меняются электроизоляционные свойства силикатного стекла. На увеличение электропроводности особо влияют оксиды щелочных металлов Иа20; К20. Ионы натрия (79а) имеют меньше размеры, чем ионы калия (К). Поэтому они имеют большую подвижность чем ионы К, и электропроводность с ионами № больше. Содержание щелочных оксидов до
30% повышает электропроводность до (Ю"|о-И0’8) Ом‘1м"1 [10]. Физические