Статичний і динамічний пружні модулі нанокомпозитів поліпропілена, тефлона та багатостінних вуглецевих нанотрубок

Автори А.П. Онанко1, В.В. Курилюк1, Ю.А. Онанко2, А.М. Курилюк1 , Л.В. Кузьмич2, О.П. Дмитренко1, М.П. Куліш1, T.M. Пінчук-Ругаль1, О.Г. Ругаль1, С.А. Кузьмич2
Афіліація

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 01601 Київ, Україна

2Інститут водних проблем і меліорації НААН, 03022 Київ, Україна

Е-mail kuryliuk@knu.ua
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 6
Дати Одержано 12 липня 2025; у відредагованій формі 15 грудня 2025; опубліковано online 19 грудня 2025
Цитування А.П. Онанко1, В.В. Курилюк1, Ю.А. Онанко та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 6, 06035 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(6).06035
PACS Number(s) 82.33.Ln, 82.70.Gg, 83.80.Kn
Ключові слова Пружний модуль, Межа пружності, Межа непружності, Нанокомпозит (46) , Ультразвукова деформація.
Анотація

Досліджено механічні характеристики нанокомпозитів на основі поліпропілену, тефлону з багатошаровими вуглецевими нанотрубками (БШВНТ). У роботі визначено абсолютне значення модуля пружності (E), межі пружності (σE), межі непружності (σ0,2), межі міцності (σS) нанокомпозитів на основі поліпропілену (ПП) + 5 % БШВНТ, ПП + 0,5 % БШВНТ, ПП + 0,1 % БШВНТ. Досліджено вплив ультразвукової деформації (εУЗ) на механічні властивості нанокомпозиту на основі поліпропілену, тефлону та БШВНТ. При модифікуванні композиційних полімерних матеріалів важливий ступінь адгезії на межі поділу, який визначається взаємодією макромолекул з БШВНТ. Оскільки ароматичні групи, що знаходяться в різних родинах вільних мономерів, є ефективними пастками радикалів, це дозволяє здійснювати їх взаємодію з БШВНТ. Така взаємодія за рахунок ковалентних сил зв'язку призводить до фіксації полімерних ланцюгів нанотрубок, а також до міграції радикалів на пастках. Співвідношення кристалічної та аморфної складової макромолекул полімерів, які взаємодіють із твердими БШВНТ, впливають на непружні та пружні характеристики нанокомпозитів. БШВНТ мають дуже невпорядковану структуру, і строго впорядковані кристали є ідеалізованими об'єктами. Одним із способів цілеспрямованої зміни властивостей БШВНТ з метою їх використання в наноелектроніці є введення домішок інших елементів. Збільшення ступеня кристалізації нанокомпозиту при вирощуванні БШВНТ, концентрації БШВНТ, заповнення нанотрубками матриці призводить до зниження вмісту добре організованої фази. Результати роботи мають значення для розуміння і прогнозування властивостей композитних матеріалів на основі полімерних матриць з вуглецевими наповнювачами.

Перелік посилань