Вплив функціоналізації поверхні наповнювача на перколяційну поведінку систем на основі поліетиленгліколю та вуглецевих нанотрубок
Ключові слова:
нанокомпозити, перколяційна поведінка, вуглецеві нанотрубки, електропровідність, функціоналізація нанотрубок
Анотація
Використовуючи методи імпедансної спектроскопії та оптичної мікроскопії проведено дослідження мікроструктури, електричних та діелектричних властивостей систем на основі поліетиленгліколю та вуглецевих нанотрубок. Встановлено, що досліджувані системи проявляють перколяційну поведінку. Виявлено, що при використанні функціоналізованих нанотрубок поріг електричної перколяції збільшується з 0,44 % до 0,55 %. Встановлено, що поріг перколяції для діелектричної проникності зростає при використанні нанотрубок, функціоналізованих ОН-групами.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
Ajayan P. M., Stephan O., Colliex C., Trauth D. Aligned carbon nanotube arrays formed by cutting a polymer resin-nanotube composite // Science. — 1994. – Vol. 265. — Р. 1212—1214.
Treacy M. M. J., Ebbesen T. W., Gibson J. M. Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes // Nature. — 1996. — Vol. 381. — Р. 678—680.
Laoutid F., Bonnaud L., Alexandre M., Lopez-Cuesta J., Dubois P. New prospects in flame retardant polymer materials: from fundamentals to nanocomposites // Mater. Sci. Eng. — 2009. — Vol. 63. — Р. 100—125.
Grossiord N., Loos J., Regev O., Koning C. E. Toolbox for dispersing carbon nanotubes into polymers to get conductive nanocomposites // Chem. Mater. — 2006. — Vol. 18. — Р. 1089— 1099.
Moniruzzaman M., Winey K. I. Polymer Nanocomposites containing carbon nanotubes // Macromolecules. — 2006. — Vol. 39. — Р. 5194—5205.
Xie X., Mai Y., Zhou X. Dispersion and alignment of carbon nanotubes in polymer matrix: a review // Mater. Sci. Eng. — 2005. — Vol. 49. — Р. 89—112.
Ma P., Siddiqui N. A., Marom G., Kim J. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymerbased nanocomposites: A review // Compos. Part A: Appl. Sci. — 2010. — Vol. 41. — Р. 1345—1367.
Vaisman L., Wagner H. D., Marom G. The role of surfactants in dispersion of carbon nanotubes // Adv. Colloid Interface Sci. — 2006. — Vol. 128—130. — Р. 37—46.
Lysenkov E. A., Lebovka N. I., Yakovlev Y. V., Klepko V. V., Pivovarova N. S. Percolation behaviour of polypropylene glycol filled with multiwalled carbon nanotubes and Laponite // Composites Science and Technology. — 2012. — Vol. 72. — Р. 1191—1195.
Hirsch A., Vostrowsky O. Functionalization of carbon nanotubes // Top. Curr. Chem. — 2005. — Vol. 245. — Р. 193—237.
Shofner M. L., Khabashesku V. N., Barrera E. V. Processing and mechanical properties of fluorinated single-wall carbon nanotube-polyethylene composites // Chem. Mater. — 2006. — Vol. 18. — Р. 906—913.
Kim Y. J., Shin T. S., Choi H. D., Kwon J. H., Chung Y., Yoon H. G. Electrical conductivity of chemically modified multiwalled carbon nanotube/epoxy // Carbon. — 2005. — Vol. 43. — Р. 23—30.
Valentini L., Armentano I., Puglia D., Kenny J. M. Dynamics of amine functionalized nanotubes/ epoxy composites by dielectric relaxation spectroscopy // Carbon. — 2004. — Vol. 42. — Р. 323—329.
Kyritsis A., Pissis P., Grammatikakis J. Dielectric relaxation spectroscopy in poly (hydroxyethy acrylate) /water hydrogels // J. of Polymer Sci.: Part B: Polymer Physics. — 1995. — Vol. 33. — Р. 1737.
Kirkpatrick S. Classical transport in disordered media: Scaling and effective-medium theories // Phys. Rev. Lett. — 1971. — Vol. 27, No. 25. — Р. 1722—1725.
Stauffer D., Aharony A. Introduction to percolation theory. — London: Taylor and Francis, 1994. — 318 р.
Bauhofer W., Kovacs J. Z. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites // Compos. Sci. Technol. — 2009. — Vol. 69. — Р. 1486—1498.
Jiang M. J., Dang Z. M., Xu H. P. Giant dielectric constant and resistance-pressure sensitivity in carbon nanotubes/rubber nanocomposites with low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2007. — Vol. 90, No. 4. — Р. 42914—42914.
Wang L., Dang Z.-M. Carbon nanotube composites with high dielectric constant at low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2005. — Vol. 87. — Р. 042903—04906.
Li Y. J., Xu M., Feng J. Q., et. al. Dielectric behavior of a metal-polymer composite with low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2006. — Vol. 89. — Р. 072902—07909.
Chodak I., Krupa I. «Percolation effect» and mechanical behavior of carbon black filled polyethylene // J. of Mater. Sci. Lett. — 1999. — Vol. 18. — Р. 1457—1462.
Bergman D. J., Imry Y. Critical behavior of the complex dielectric constant near the percolation threshold of a heterogeneous material // Phys. Rev. Lett. — 1977. — Vol. 39. — Р. 1222—1228.
Treacy M. M. J., Ebbesen T. W., Gibson J. M. Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes // Nature. — 1996. — Vol. 381. — Р. 678—680.
Laoutid F., Bonnaud L., Alexandre M., Lopez-Cuesta J., Dubois P. New prospects in flame retardant polymer materials: from fundamentals to nanocomposites // Mater. Sci. Eng. — 2009. — Vol. 63. — Р. 100—125.
Grossiord N., Loos J., Regev O., Koning C. E. Toolbox for dispersing carbon nanotubes into polymers to get conductive nanocomposites // Chem. Mater. — 2006. — Vol. 18. — Р. 1089— 1099.
Moniruzzaman M., Winey K. I. Polymer Nanocomposites containing carbon nanotubes // Macromolecules. — 2006. — Vol. 39. — Р. 5194—5205.
Xie X., Mai Y., Zhou X. Dispersion and alignment of carbon nanotubes in polymer matrix: a review // Mater. Sci. Eng. — 2005. — Vol. 49. — Р. 89—112.
Ma P., Siddiqui N. A., Marom G., Kim J. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymerbased nanocomposites: A review // Compos. Part A: Appl. Sci. — 2010. — Vol. 41. — Р. 1345—1367.
Vaisman L., Wagner H. D., Marom G. The role of surfactants in dispersion of carbon nanotubes // Adv. Colloid Interface Sci. — 2006. — Vol. 128—130. — Р. 37—46.
Lysenkov E. A., Lebovka N. I., Yakovlev Y. V., Klepko V. V., Pivovarova N. S. Percolation behaviour of polypropylene glycol filled with multiwalled carbon nanotubes and Laponite // Composites Science and Technology. — 2012. — Vol. 72. — Р. 1191—1195.
Hirsch A., Vostrowsky O. Functionalization of carbon nanotubes // Top. Curr. Chem. — 2005. — Vol. 245. — Р. 193—237.
Shofner M. L., Khabashesku V. N., Barrera E. V. Processing and mechanical properties of fluorinated single-wall carbon nanotube-polyethylene composites // Chem. Mater. — 2006. — Vol. 18. — Р. 906—913.
Kim Y. J., Shin T. S., Choi H. D., Kwon J. H., Chung Y., Yoon H. G. Electrical conductivity of chemically modified multiwalled carbon nanotube/epoxy // Carbon. — 2005. — Vol. 43. — Р. 23—30.
Valentini L., Armentano I., Puglia D., Kenny J. M. Dynamics of amine functionalized nanotubes/ epoxy composites by dielectric relaxation spectroscopy // Carbon. — 2004. — Vol. 42. — Р. 323—329.
Kyritsis A., Pissis P., Grammatikakis J. Dielectric relaxation spectroscopy in poly (hydroxyethy acrylate) /water hydrogels // J. of Polymer Sci.: Part B: Polymer Physics. — 1995. — Vol. 33. — Р. 1737.
Kirkpatrick S. Classical transport in disordered media: Scaling and effective-medium theories // Phys. Rev. Lett. — 1971. — Vol. 27, No. 25. — Р. 1722—1725.
Stauffer D., Aharony A. Introduction to percolation theory. — London: Taylor and Francis, 1994. — 318 р.
Bauhofer W., Kovacs J. Z. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites // Compos. Sci. Technol. — 2009. — Vol. 69. — Р. 1486—1498.
Jiang M. J., Dang Z. M., Xu H. P. Giant dielectric constant and resistance-pressure sensitivity in carbon nanotubes/rubber nanocomposites with low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2007. — Vol. 90, No. 4. — Р. 42914—42914.
Wang L., Dang Z.-M. Carbon nanotube composites with high dielectric constant at low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2005. — Vol. 87. — Р. 042903—04906.
Li Y. J., Xu M., Feng J. Q., et. al. Dielectric behavior of a metal-polymer composite with low percolation threshold // Appl. Phys. Lett. — 2006. — Vol. 89. — Р. 072902—07909.
Chodak I., Krupa I. «Percolation effect» and mechanical behavior of carbon black filled polyethylene // J. of Mater. Sci. Lett. — 1999. — Vol. 18. — Р. 1457—1462.
Bergman D. J., Imry Y. Critical behavior of the complex dielectric constant near the percolation threshold of a heterogeneous material // Phys. Rev. Lett. — 1977. — Vol. 39. — Р. 1222—1228.
Опубліковано
2017-03-24
Як цитувати
Лисенков, Е. А., Яковлєв, Ю. В., & Клепко, В. В. (2017). Вплив функціоналізації поверхні наповнювача на перколяційну поведінку систем на основі поліетиленгліколю та вуглецевих нанотрубок. Журнал фізики та інженерії поверхні, 12(1), 31-38. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8227
Розділ
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
