Распределение наполнителя в полимерных композитах. Роль размера частиц и концентрации

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследовано пространственное распределение частиц наполнителя и их агломерации в зависимости от концентрации и размера. Наполнителем во всех случаях служили частицы кремнезема. Размер частиц изменялся в широких пределах — от наночастиц до стеклошариков, в связи с чем природа частиц наполнителя была одинаковой. В качестве матрицы для сравнения были выбраны аморфный полимер (полисульфон) и кристаллизующийся полимер (полипропилен). Концентрация наполнителя по сечению образцов была определена визуально и методом электронного химического анализа. Показано, что с увеличением размера частиц возрастает тенденция к перераспределению концентрации таким образом, что пристенная область оказывается обедненной наполнителем. Данный эффект более резко выражен для высоких значений концентрации наполнителя и для кристаллизующегося полимера по сравнению с аморфным.

About the authors

Е. А. Павлючкова

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук; МИРЭА — Российский технологический университет

Author for correspondence.
Email: katyapogarcity@mail.ru
Russian Federation, Москва; Москва

А. Я. Малкин

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: katyapogarcity@mail.ru
Russian Federation, Москва

Ю. В. Корнев

Институт прикладной механики Российской академии наук

Email: katyapogarcity@mail.ru
Russian Federation, Москва

И. Д. Симонов-Емельянов

МИРЭА — Российский технологический университет

Email: katyapogarcity@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Stapoimtzi O.A., Charalambides M., Williams J.G. // Experimental Analysis of Nano and Engineering Materials and Structures / Ed. by E.E. Gdoutos. Dordrecht: Springer, 2007.
  2. Fu Sh.-Y., Feng X.-Q., Lauke B., Mai Y.-W. // Composites. B. 2008. V. 39. P. 933.
  3. Particular-Filled Polymer Compositions / Ed. by R.N. Rothon. Shawbury: Rapra Technol Ltd, 2003, ISBN 1-85957-382-7.
  4. Xavier S.F. // Thermoplastic Polymer Composites: Processing, Properties, Performance, Applications and Recyclability. Wiley online Library, 2022.
  5. Setyanto D., Jayatun Y.A., Basoeki P.D., De Fretes A. // Polymers. 2022. V. 14. № 12. Р. 2464.
  6. Zaaba N.F., Ismail H., Saeed A.M. // Polymer-Plastics Technology and Materials. 2021. V. 60. Р. 1033.
  7. Li H., Cheng B., Gao W., Feng Ch., Huang Ch., Liu Y., Lu P., Zhao H. // Nanotechnol. Rev. 2022. V. 11. P. 2928.
  8. Wilke L.A., Robertson Ch.G., Karsten D.A., Hardman N.J. // Carbon. 2023. P. 520.
  9. Lewis T., Nielsen L. // J. Appl. Polym. Sci. 1970. V. 14. P. 1449.
  10. Fu Sh.-Y., Feng X.-Q., Lauke B., Mai Y.-W. // Composites. B. 2008. V. 39. P. 933.
  11. Majidian M., Grimaldi C., Forró L., Magrez A. // Scientific Reports. 2017. V. 7. Art. № 12553.
  12. Johitz M., Steeb H., Jänicke R., Diebe S. // GAMM-Mitteilungen. 2008. V. 31. № 2. P. 210.
  13. Nakamura Y., Yamaguchi M., Okubo M., Matsumoto T. // J. Appl. Polym. Sci. 1992. V. 44. P. 151.
  14. Malkin A.Ya. // Adv. Colloid Interface Sci. 2021. V. 290. P. 102381.
  15. Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. // Polymers. 2022. V. 14. P. 1262.
  16. Brown E., Jaeger H.M. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. P. 086001.
  17. Kansal A.R., Torquato S., Stillinger F.H. // J. Chem. Phys. 2002. V. 117. P. 8212.
  18. Simonov-Yemel՛yanov I.D., Pykhtin A.A. // Inorg. Mater. Appl. Res. 2021. V. 12. P. 151.
  19. Malkin A.Ya., Kulichikhin V.G., Khashirova S.Yu., Simonov-Emelyanov I.D., Mityukov A.V. // Polymers. 2024. V. 16. P. 442.
  20. Malkin A.Ya., Gumennyi I.V., Aliev A.D., Chalykh A.E., Kulichikhin V.G. // J. Molec. Liq. 2021. V. 344. P. 117919.
  21. Malkin A.Ya., Gumennyi I.V. // Phys. Fluids. 2022. V. 34. P. 123105.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences