Іnfluence of the filler’s surface functionalization on percolative behavior of systems based on polyethylene glykol and carbon nanotubes

  • Е. А. Лисенков Миколаївський національний університет ім. В. О. Сухомлинського
  • Ю. В. Яковлєв Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
  • В. В. Клепко Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
Keywords: nanocomposites, percolation behavior, carbon nanotubes, conductivity, functionalization of nanotubes

Abstract

The research of microstructure, electric and dielectric properties of the systems based on polyethylene glycol and carbon nanotubes is done using the methods of impedance spectroscopy and optical micro scopy. It is set that the probed systems show the percolation behavior. It is discovered that the threshold of electric percolation is increased from 0,44 % to 0,55 % after the use of functionalizated  nano tubes. It is set that the threshold of dielectric percolation grows after the use of OH­functionalizated nanotubes.

 

 

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Е. А. Лисенков, Миколаївський національний університет ім. В. О. Сухомлинського
С.н.с.
Ю. В. Яковлєв, Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
с.н.с.
В. В. Клепко, Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
с.н.с

References

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.
Published
2017-03-24
How to Cite
Лисенков, Е. А., Яковлєв, Ю. В., & Клепко, В. В. (2017). Іnfluence of the filler’s surface functionalization on percolative behavior of systems based on polyethylene glykol and carbon nanotubes. Journal of Surface Physics and Engineering, 12(1), 31-38. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/8227

Most read articles by the same author(s)