Электрофизические свойства и структура шунгитонаполненных композиций на основе смесей полипропилена и полиэтилена

• Автор: Рожков, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Влияние углеродсодержащих наполнителей на электрические и физикомеханические свойства полимерных композиций.

1.1. Факторы, влияющие на электропроводность наполненных полимерных композиций

1.1.1. Электропроводность на постоянном токе

1.1.2. Электропроводность на переменном токе.

1.2. Углеродные наполнители

1.2.1 Технический углерод.

1.2.2. Графит

1.2.3. Углеродные волокна

1.2.4. Шунгитовый наполнитель

1.3. Двойные композиции полимер углеродный наполнитель.

1.3.1. Электрофизические свойства двойных композиций
полимер углеродный наполнитель
1.3.2. Физикомеханические свойства двойных композиций
полимер углеродный наполнитель
1.4. Тройные композиции на основе углеродсодержащего
наполнителя и полимерполимерных смесей
ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекты исследования.
2.2. Получение композиций
2.3 Методы исследования
2.3.1. Измерение электрофизических характеристик композиций
2.3.2. Атомносиловая микроскопия
2.3.3. Дифференциальная сканирующая калориметрия.
2.3.4. Измерение механических характеристик
ГЛАВА III. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ШУНГИТОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
3.1. Электрические свойства шунгитонаполненных смесей полипропиленполиэтилен. .
3.1.1. Электропроводность шунгитонаполненных трехкомпонентных композиций на постоянном токе.
3.1.2. Электропроводность шунгитонаполненных трехкомпонентных композиций на переменном токе.
3.2. Физикомеханические свойства шунгитонаполненных композиций на основе полипропилена, полиэтилена и их смесей
3.2.1 Шунгитонаполненные композиции на основе полипропилена и полиэтилена.ч
3.2.2 Шунгитонаполненные композиции на основе смесей полипропилена и полиэтилена.
ГЛАВА IV. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ШУНГИТОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
4.1. Механические свойства многокомпонентных шунгитонаполненных композиций на основе смесей полипропилена, полиэтилена высокой плотности и тройного этилеипропиленового каучука
4.2. Электрические свойства шунгитонаполненных композиций на основе смесей полипропилена, полиэтилена высокой плотности и тройного этиленпропиленового каучука.
4.2.1. Электропроводность шунгитонаполненных четырехкомпонентных композиций на постоянном токе.
4.2.2. Электропроводность шунгитонаполненных четырехкомпонентных композиций на переменном токе.
ГЛАВА V. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ШУНГИТОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
5.1. Особенности структуры шунгитонаполненных композиций на основе
смесей полипропилена и полиэтилена.
5.2. Влияние эластомерного компонента на структуру поверхности композиций на основе смесей полипропиленполиэтилен.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ранее было показано 3, что при использовании ШН композиции в указанном диапазоне изменения электропроводности могут быть получены при степенях наполнения Ф, немного превосходящих соответствующие значения Ф, в области более воспроизводимых значений сг1С. Новые возможности получения электропроводящих шунгитонаполненных композиций с контролируемыми значениями а1С открывает использование для этих целей смесей полимеров с разным сродством к наполнителю. И1 и полиэтилена высокой плотности ПЭ,
а также смесей ГТП ПЭ с синтетическим тройным этиленпропиленовым каучуком СКЭПТ с установлением факторов содержание ШН, соотношение полимерных компонентов, порядок введения компонентов при получении композиций, определяющих электрические и физикомеханические свойства композиций. ГЛАВА I. Наполнение полимеров наряду с экономической эффективностью, обусловленной заменой части полимера более дешевыми компонентами, позволяет получать материалы с заранее заданными физикомеханическими и технологическими свойствами . Кроме того, использование наполнителей дает возможность на основе одной полимерной матрицы получить ряд материалов с различными свойствами. При этом наполнитель может оказывать влияние на свойства, характерные для полимерной матрицы прочностные показатели, плотность и т. Известны наполнители 7, не влияющие на физикомеханические характеристики полимерного материала, а использующиеся только для его удешевления. При создании материалов со специальными электрофизическими свойствами наполнители, как правило, вводятся для того, чтобы придать материалу не механические, а желаемые электрофизические свойства. Е и соответствующей плотностью тока у 8
Несмотря на то, что большинство полимеров являются хорошими изоляторами с удельной электропроводностью а от 6 до 3 Омсм1 9, введение углеродных наполнителей позволяет получать на их основе электропроводящие полимерные композиции ЭПК 1. Так, углеродные наполнители позволяют получать ЭПК с удельной электропроводностью до 1 Омсм1, металлические наполнители до Омсм1 1. Композиционные материалы с электропроводящим наполнителем находят широкое применение в различных областях науки и техники, в частности, при производстве различных электродов , , антистатических материалов . Известно, что статические заряды не только оказывают нежелательное физиологическое воздействие, но и приводят к нарушению ряда технологических процессов в текстильной, полиграфической, электронной, химической промышленности, при производстве и эксплуатации пластмасс, полупроводниковых изделий и, кроме того, могут быть источником пожаров и взрывов при наличии взрывоопасных паров и пыли. Наиболее рациональным способом защиты от статического электричества является применение изделий из композиционных материалов с уровнем проводимости порядка 6 Омсм1 1, . Наиболее общим подходом к описанию проводимости в неупорядоченных системах, к которым относятся и электропроводящие полимерные композиции, является теория перколяции протекания , . Для реальных композиций с ростом степени их наполнения при определенной объемной концентрации наполнителя Ф обычно имеет место резкое на несколько порядков изменение электропроводности 8. Содержание наполнителя Ф, при котором происходит скачок проводимости, в теории перколяции называют порогом протекания , . Он соответствует условиям, когда частицы проводника в матрице образуют цепочечные проводящие структуры, проходящие через весь образец, или бесконечный проводящий кластер , . Степень наполнения является одним из самых существенных параметров, определяющих основные свойства ЭПК 8, . Так, при изменении объемной доли наполнителя Ф в пределах от 0 до 1, удельная электропроводность композиции возрастает от удельной электропроводности матрицы ат до удельной электропроводности наполнителя о, что обычно составляет порядков. Кроме того, электропроводящие свойства ЭПК зависят от типа наполнителя и его собственной удельной электропроводности . При Ф Ф,а аг Ф Ф к Ф Ф ч. При ФФ, а0Фч8ФФ4. ЗгУ , где аг собственная удельная электропроводность наполнителя ат собственная удельная электропроводность матрицы г, б, критические индексы в теории протекания.