Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок
Дослiджено теплофiзичнi властивостi нанокомпозитiв (НК) на основi епоксидного полiмеру (ЕП) та багатошарових карбонанотрубок (БКНТ). Виявлено зменшення температури склування, розширення температурного iнтервалу склування у НК вiдносно ЕП, пiдвищення вiльної енергiї Гiббса та зменшення ступеня завер...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Назва видання: | Доповіді НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/86503 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок / В.В. Корсканов // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 11. — С. 83–89. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-86503 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-865032015-09-20T03:02:00Z Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок Корсканов, В.В. Теплофізика Дослiджено теплофiзичнi властивостi нанокомпозитiв (НК) на основi епоксидного полiмеру (ЕП) та багатошарових карбонанотрубок (БКНТ). Виявлено зменшення температури склування, розширення температурного iнтервалу склування у НК вiдносно ЕП, пiдвищення вiльної енергiї Гiббса та зменшення ступеня завершеностi реакцiї зшивання ЕП з ростом вмiсту БКНТ. Встановлено, що максимальна питома енергiя взаємодiї ЕП-БКНТ досягається при масовому вмiстi нанонаповнювача w = 0,1 ÷ 0,4%. Исследованы теплофизические свойства нанокомпозитов (НК) на основе эпоксидного полимера (ЭП) и многослойных карбонанотрубок (МКНТ). Обнаружено снижение температуры стеклования, расширение температурного интервала стеклования в НК по отношению к ЭП, повышение свободной энергии Гиббса и уменьшение степени завершенности реакции сшивания с ростом содержания МКНТ. Установлено, что максимальная удельная энергия взаимодействия ЭП-МКНТ достигается при массовом содержании нанонаполнителя w = 0,1 ÷ 0,4%. The thermophysical properties of the nanocomposites (NC) based on epoxy polymer (EP) and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) have been investigated. Reduction of the glass temperature, expansion of the glass transition interval, increase of the Gibbs free energy, and reduction of the degree of crosslinking, as MWCNTs content increases, are found. It is established that the maximum specific energy of interaction of EP-MWCNTs has been reached at the mass content of a nanofiller w = 0.1 ÷ 0.4%. 2013 Article Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок / В.В. Корсканов // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 11. — С. 83–89. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/86503 539.213:536.63 uk Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Теплофізика Теплофізика |
| spellingShingle |
Теплофізика Теплофізика Корсканов, В.В. Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок Доповіді НАН України |
| description |
Дослiджено теплофiзичнi властивостi нанокомпозитiв (НК) на основi епоксидного полiмеру (ЕП) та багатошарових карбонанотрубок (БКНТ). Виявлено зменшення температури склування, розширення температурного iнтервалу склування у НК вiдносно ЕП,
пiдвищення вiльної енергiї Гiббса та зменшення ступеня завершеностi реакцiї зшивання ЕП з ростом вмiсту БКНТ. Встановлено, що максимальна питома енергiя взаємодiї ЕП-БКНТ досягається при масовому вмiстi нанонаповнювача w = 0,1 ÷ 0,4%. |
| format |
Article |
| author |
Корсканов, В.В. |
| author_facet |
Корсканов, В.В. |
| author_sort |
Корсканов, В.В. |
| title |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| title_short |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| title_full |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| title_fullStr |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| title_full_unstemmed |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| title_sort |
термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2013 |
| topic_facet |
Теплофізика |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/86503 |
| citation_txt |
Термодинаміка формування та теплофізичні властивості нанокомпозитів на основі епоксидного полімеру та карбонанотрубок / В.В. Корсканов // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 11. — С. 83–89. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT korskanovvv termodinamíkaformuvannâtateplofízičnívlastivostínanokompozitívnaosnovíepoksidnogopolímerutakarbonanotrubok |
| first_indexed |
2025-07-06T13:59:31Z |
| last_indexed |
2025-07-06T13:59:31Z |
| _version_ |
1836906312173092864 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
11 • 2013
ТЕПЛОФIЗИКА
УДК 539.213:536.63
В.В. Корсканов
Термодинамiка формування та теплофiзичнi
властивостi нанокомпозитiв на основi епоксидного
полiмеру та карбонанотрубок
(Представлено членом-кореспондентом НАН України Ю.Ю. Керчею)
Дослiджено теплофiзичнi властивостi нанокомпозитiв (НК) на основi епоксидного по-
лiмеру (ЕП) та багатошарових карбонанотрубок (БКНТ). Виявлено зменшення темпе-
ратури склування, розширення температурного iнтервалу склування у НК вiдносно ЕП,
пiдвищення вiльної енергiї Гiббса та зменшення ступеня завершеностi реакцiї зшиван-
ня ЕП з ростом вмiсту БКНТ. Встановлено, що максимальна питома енергiя взаємодiї
ЕП-БКНТ досягається при масовому вмiстi нанонаповнювача w = 0,1 ÷ 0,4%.
Для надання ряду нових специфiчних властивостей традицiйним полiмерним матерiалам
(високої мiцностi, електропровiдностi, теплопровiдностi тощо) використовують їх модифiка-
цiю нанонаповнювачами, зокрема, багатошаровими карбонанотрубками (БКНТ) [1]. У по-
переднiй нашiй роботi [2] було виявлено низький порiг перколяцiїї електричної провiдностi
у нанокомпозитах на основi ЕП та БКНТ та стрибкоподiбне пiдвищення теплопровiдностi
при масовому вмiстi БКНТ 0,1–0,5%. За результатами математичного моделювання в рам-
ках перколяцїйної моделi на основi тривимiрної прямокутної кубiчної гратки було показано,
що саме цi концентрацiї вiдповiдають появi у цих НК неперервного кластера iз частинок
БКНТ [3]. Метою даної роботи було вивчення енергетики взаємодiї ЕП та БКНТ для вияв-
лення термодинамiчно вигiдних умов формування НК на їх основi.
Об’єкти та методи дослiдження. Основою для формування НК слугував епоксидiа-
новий олiгомер (ЕДО) на основi бiсфенолу А з густиною ρ = 1150 кг/м3 при 293 К (торгова
марка DER 321 вiд DOW Chemical). Як отверджувач для ЕДО використовувався Polypox
H354 (виробник UPPC (ФРН)).
Як нанонаповнювач для приготування НК брали БКНТ з густиною 2100 кг/м3, зовнiш-
нiм дiаметром 20 нм та питомою поверхнею 196 000 м2/кг [4].
Вихiдний епоксидний полiмер отримували змiшуванням ЕДО з Polypox H354 у спiввiд-
ношеннi 100 : 52 вагових частин вiдповiдно. Сумiш витримували 24 год при кiмнатнiй тем-
© В. В. Корсканов, 2013
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №11 83
Рис. 1. Термограми ДСК дослiджених зразкiв. Свiтлi позначення — зразки серiї ЕП-I, темнi — зразки серiї
ЕП-II. Масовий вмiст БКНТ: 1 — 0%; 2 — 0,05% (термограми зсунутi по осi ординат на −0,4 кДж/(кг ·К));
3 — 0,1% (термограми зсунутi по осi ординат на −0,6 кДж/(кг · К)); 4 — 0,5% (термограми зсунутi по осi
ординат на −0,9 кДж/(кг · К)); 5 — 1,0% (термограми зсунутi по осi ординат на −1,2 кДж/(кг · К))
пературi протягом часу, що вiдповiдав технологiчним вимогам виробника (ЕП-I). Подальше
термiчне зшивання проводили впродовж чотирьох годин при температурi 473 К (ЕП-II).
Формування НК здiйснювали сумiщенням розрахованої кiлькостi БКНТ з ЕДО, актив-
ного перемiшування та наступною обробкою ультразвуком при частотi 44 МГц протягом
однiєї години. Пiсля додавання Polypox H354 та перемiшування зразки ЕП-I+БКНТ форму-
вали на тефлоновiй пiдложцi при температурi 293 К протягом 24 год. Зразки ЕП-II+БКНТ
були отриманi високотемпературним доотвердженням зразкiв серiї ЕП-I + БКНТ при тем-
пературi 473 К протягом 4 год.
Таким чином були отриманi зразки ЕП та серiї НК з масовим вмiстом БКНТ вiд 0,05
до 1,0% та дослiдженi їх властивостi.
Густина ρ зразкiв визначалася методом гiдростатичного зважування в еталонному iзо-
октанi. Термограми ДСК одержанi в температурному iнтервалi 253–443 К при швидкостi
нагрiвання 5 К/хв за допомогою калориметра Q2000. Термодинамiчнi функцiї розрахову-
валися з термограм ДСК у температурному iнтервалi 253–373 К. Змiна ентальпiї зразкiв
∆H у процесi iзобаричного нагрiвання вiд температури T1 до T2 визначалася зi значень
теплоємностi при постiйному тиску Cp:
∆H(T1 → T2)(P = const) =
T2
∫
T1
Cp(T ) dT. (1)
Ентропiю при кожнiй температурi Ti (T1 6 Ti 6 T2) знаходили як
∆STi
=
∆HTi
∆Ti
. (2)
Змiна вiльної енергiї або енергiї Гiббса (∆G) визначалася таким чином [5]:
∆GTi
= ∆HTi
− Ti∆STi
. (3)
Результати та обговорення. Отриманi температурнi залежностi теплоємностi зразкiв
(рис. 1) є типовими для НК на основi ЕП [6].
84 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №11
Ступiнь завершеностi реакцiї зшивання α епоксидного полiмера оцiнювали за рiвнянням
ДiБенедетто, яке ранiше пiдтвердило свою придатнiсть для багатьох сiтчастих полiмерних
систем, в тому числi i полiмерних сiток на епоксиднiй основi [7]:
α =
[
∆Cp
∆Cp0
Tg∞ − Tg
Tg − Tg0
+ 1
]
−1
, (4)
де Tg0, ∆Cp0 — температура склування та стрибок теплоємностi при склуваннi неотвер-
дженого ЕП; Tg, ∆Cp — вiдповiднi значення для дослiджуваного зразка; Tg∞ — температу-
ра склування ЕП пiсля термiчного доотвердження (рис. 2, а). Слiд зазначити, що процес
формування ЕП цiлком вiдповiдає всiм критерiям сумiсностi компонентiв, тобто супровод-
жується зменшенням ентропiї (рис. 2, б ) та вiльної енергiї (рис. 2, в).
Отримане значення Tg = 305,7 К для ЕП-I значно перевищує вiдповiдну величину для
вихiдного незшитого ЕП (Tg0 = 242,0 К), а стрибок теплоємностi ∆Cp = 0,547 кДж/(кг·К) —
значно менший ∆Cp0 = 0,951 кДж/(кг · К) — для ЕП (рис. 2, а). Для зразка, що зазнав
термообробки (ЕП-II), цi величини становлять Tg = 348,0 та ∆Cp = 0,382 кДж/(кг · К)
вiдповiдно.
В табл. 1 наведенi теплофiзичнi властивостi дослiджених зразкiв.
На термограмi ДСК для ЕП-I чiтко вирiзняється стрибок теплоємностi при темпера-
турi склування Tg, на який накладається ендотермiчний релаксацiйний ефект в областi
температур 317–334 К (рис. 1). У термообробленому зразку (ЕП-II) ендотермiчний ефект
зникає, а Tg значно пiдвищується. На термограмах НК зразкiв серiї ЕП-I з ростом вмiсту
БКНТ ендотермiчний ефект стає значно меншим, а стрибок теплоємностi при склуваннi
∆Cp зменшується. У зразках серiї ЕП-II як Tg, так i ∆Cp з ростом wн проявляють тенден-
цiю до зниження (рис. 1).
Подальше обговорення отриманих результатiв будемо проводити шляхом аналiзу кон-
центрацiйних залежностей теплофiзичних властивостей за результатами табл. 1.
Таблиця 1. Теплофiзичнi характеристики дослiджених зразкiв
Зразок Tg, К ∆Tg, К ∆Cp, Дж/(кг · К) ρ, кг/м3
α
EП-I 305,7 39,4 0,547 1166,0 0,724
EП-I + 0,05%БКНТ 306,6 45,2 0,530 1166,5 0,737
EП-I + 0,08%БКНТ 307,5 47,0 0,445 1167,0 0,776
ЕП-I + 0,1%БКНТ 309,3 48,6 0,408 1167,2 0,802
ЕП-I + 0,2%БКНТ 308,5 39,0 0,371 1168,0 0,812
ЕП-I + 0,3%БКНТ 308,8 39,6 0,358 1169,5 0,819
ЕП-I + 0,4%БКНТ 308,6 39,2 0,305 1170,5 0,840
EП-I + 0,5%БКНТ 308,7 39,4 0,291 1170,0 0,847
ЕП-I + 1,0%БКНТ 308,7 39,4 0,263 1168,0 0,912
EП-II 348,0 26,2 0,382 1167,0 1,000
EП-II + 0,05%БКНТ 346,5 25,3 0,454 1167,5 0,993
EП-II + 0,08%БКНТ 346,2 25,4 0,510 1168,0 0,991
EП-II + 0,1%БКНТ 345,5 25,3 0,530 1168,0 0,987
EП-II + 0,2%БКНТ 344,5 27,5 0,424 1169,0 0,985
EП-II + 0,3%БКНТ 342,0 30,2 0,420 1170,0 0,974
EП-II + 0,4%БКНТ 338,1 36,4 0,414 1171,0 0,957
EП-II + 0,5%БКНТ 336,0 40,4 0,410 1172,0 0,948
EП-II + 1,0%БКНТ 333,2 48,3 0,339 1168,2 0,945
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №11 85
Рис. 2. Еволюцiя термограм ДСК при формуваннi епоксидного полiмеру (а), змiна ентропiї в процесi фор-
мування ЕП (б ), змiна вiльної енергii Гiббса в процесi формування ЕП (в)
Пiдвищення температури склування зразкiв Tg серiї ЕП-I разом з вiдповiдним розширен-
ням температурного iнтервалу склування ∆Tg i значним зменшенням ∆Cp при збiльшеннi
вмiсту БКНТ до wн = 0,1% свiдчать про те, що в данiй областi складiв БКНТ виступає
як армуючий наповнювач щодо ЕП i приводить до збiльшення гетерогенностi НК. При
подальшому пiдвищеннi w значення Tg i ∆Tg проходять через максимум при wн = 0,1%
i залишаються приблизно однаковими при вищих wн. На нашу думку, при wн > 0,1% тер-
модинамiчний стан ЕП-I залишається сталим, а зменшення ∆Cp вiдбувається за рахунок
зростання кiлькостi контактiв полiмер–НН внаслiдок пiдвищення валової питомої поверхнi
БКНТ.
86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №11
Для зразкiв серiї ЕП-II температура склування у всьому iнтервалi складiв знижується
з ростом wн. Це свiдчить про те, що у нанокомпозитах БКНТ утворюють стеричнi пере-
шкоди для формування полiмерної сiтки, якi дiють на структуру НК подiбно до пласти-
фiкатора. Iнтервал склування ∆Tg, проходячи через мiнiмум при wн = 0,1%, залишаєть-
ся приблизно сталим. Значення стрибка теплоємностi ∆Cp зростають при вмiстi БКНТ
wн < 0,1%, проходять через свiй максимум при wн = 0,1% i тяжiють до зменшення при
wн > 0,1%.
Обговорення результатiв впливу термiчного доотведнення на теплофiзичнi властивостi
НК проведемо з аналiзу складових рiвняння (4). Рiзниця температур (Tg −Tg0) формально
вiдображає загальний ефект зшивання НК. Нижчi значення цiєї рiзницi у ЕП-I вiдносно
до ЕП-II свiдчать про неповне зшивання компонентiв у них. Зменшення значень (Tg − Tg0)
у ЕП-II зi збiльшенням wн свiдчить про вплив БКНТ як стеричних перешкод для утворення
сiтки зв’язкiв навiть у цiлком сформованому НК.
Значення δTg = Tg∞ − Tg у рiвняннi (4) може бути мiрою завершеностi процесу зши-
вання (табл. 1). При w 6 0,1 у ЕП-I δTg зменшується i залишається приблизно сталим
при подальшому збiльшеннi w. Для зразкiв серiї ЕП-II величину δTg приймали як сталу.
Оскiльки пiсля термообробки НК залишаються дещо недошитими вiдносно ЕП-II, то змен-
шення рiзницi TgЕП∞−TgНК∞ (де TgЕП∞ — температура склування повнiстю сформованого
ЕП, TgНК∞ − НК) слiд сприймати як зменшення щiльностi зшивки внаслiдок виникнення
стеричних обмежень при збiльшеннi вмiсту БКНТ. Комбiнацiя цих складових формули (4)
цiлком вiдзеркалює характер залежностi ступеня завершеностi реакцiї зшивання у ЕП зi
змiною складу НК (табл. 1).
Аналiз процесу термiчного зшивання ЕП та НК будемо проводити в рамках класичної
термодинамiки [5].
Оскiльки функцiєю стану термодинамiчної системи є внутрiшня енергiя U , то перехiд
iз стану I у стан II супроводжується змiною δUI,II = UII − UI = δQI,II − δAI,II(δQI,II —
кiлькiсть теплоти, що надана системi, δAI,II — робота, зроблена проти дiї зовнiшнiх сил).
У нашому випадку δAI,II ≈ 0. Звiдси δUI,II = UII − UI = δQI,II = δHI,II = (HII − HI).
У НК зi змiною спiввiдношення компонентiв енергiя взаємодiї полiмер–наповнювач може
бути розрахована як (δHI,II)ЕП−БКНТ = (δHI,II)НК−(δHI,II)ЕП (рис. 3, а). Тодi змiна ентропiї
δSЕП−БКНТ та вiльної енергiї Гiббса δGЕП−БКНТ (рис. 3, б ) обчислюється за формулами (2)
та (3). Згiдно з термодинамiкою [8], зростання δHЕП−БКНТ слiд сприймати як збiльшення
енергiї, необхiдної для формування НК при пiдвищеннi wн, збiльшення δSЕП−БКНТ — як
супутнє зростання гетерогенностi. Зростання δGЕП−БКНТ добре корелює зi зниженням Tg∞
при пiдвищеннi вмiсту БКНТ (табл. 1).
Якщо при термодозшиваннi ЕП ступiнь завершеностi реакцiї змiнюється на δαЕП = αII−
−αI i сумарна витрата енергiї при цьому становила δHI,II, то загальна енергiя формування
термодинамiчної системи дорiвнюватиме δH∞ = δHI,II/(αII − αI). Енергiя, що має бути
втрачена на термiчне дозшивання НК, дорiвнює δHНКзш = δHЕПзш(δαНК/δαЕП). Внесок
вiд взаємодiї ЕП i БКНТ розраховується як рiзниця мiж енергiями, якi затраченi на фор-
мування ЕП та НК, тобто δHЕП−БКНТ = δHНК− δHЕП. Рис. 3, в свiдчить, що максимальна
енергiя взаємодiї полiмер–нанонаповнювач досягається при wн = 0,1 ÷ 0,4. Очевидно це i
є одним iз факторiв, що забезпечують досягнення оптимальних електро- та теплопровiдних
властивостей дослiджених НК [2].
Таким чином, в результатi проведених дослiджень при збiльшеннi вмiсту БКНТ вияв-
лено зменшення температури склування, розширення температурного iнтервалу склування
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №11 87
Рис. 3. Температурна залежнiсть ентальпiї взаємодiї полiмер БКНТ (а) та змiни вiльної енергiї Гiббса
δGЕП−БКНТ (б ). Масовий вмiст БКНТ: 1 — 0,05%; 2 — 0,08%; 3 — 0,1%; 4 — 0,2%; 5 — 0,3%; 6 — 0,4%;
7 — 0,5%; 8 — 1,0%. Концентрацiйна залежнiсть внеску енергiї взаємодiї полiмер–наповнювач у загальну
енергетику формування НК (в)
у НК вiдносно ЕП-II, пiдвищення вiльної енергiї Гiббса та зменшеня ступеня завершеностi
реакцiї зшивання ЕП. Встановлено, що максимальна питома енергiя взаємодiї ЕП-БКНТ
досягається при масовому вмiстi нанонаповнювача вiд 0,1 до 0,4%.
88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №11
1. Pantano A., Modica G., Cappello F. Multiwalled carbon nanotube reinforced polymer composites //
Materials Science and Engineering. – 2008. – No 1–2. – P. 222–227.
2. Корсканов В. В., Мамуня Є.П., Карпова I.Л. та iн. Тепло- та електропровiднiсть нанонаповненого
епоксидного полiмеру // Полiмер. журн. – 2011. – 33, № 2. – С. 107–110.
3. Корсканов В. В, Мамуня Е.П., Бардаш Л.В., Файнлейб A.М. Электропроводность нанокомпозитов
на основе сетчатых полимеров и карбонанотрубок // Доп. НАН України. – 2012. – № 12. – С. 111–117.
4. Лемеш Н. В, Лысенков Э.А., Гомза Ю.П. и др. Структура многослойных углеродных нанотрубок,
полученных каталитическим разложением этилена на наночастичах никеля // Укр. хiм. журн. –
2010. – 76, № 5. – С. 29–36.
5. Базаров И.П. Термодинамика. – Москва: Высш. шк., 1991. – 376 с.
6. Lopez I. J., Dolidze V., Aliev F.M. Relaxation processes in polymers filled with nanoparticles // J. of
Non-Crystalline Solids. – 2010. – 356, No 11–17. – P. 574–577.
7. Montserrat S. Effect of crosslinking density on ∆Cp(Tg) in an epoxy network // Polymer. – 1995. – 36. –
No 2. – P. 435–436.
8. Кайзер Дж. Статистическая термодинамика неравновесных процессов / Пер. с англ. Ю. Л. Климон-
товича. – Москва: Мир, 1990. – 608 с.
Надiйшло до редакцiї 11.06.2013Iнститут хiмiї високомолекулярних сполук
НАН України, Київ
В.В. Корсканов
Термодинамика формирования и теплофизические свойства
нанокомпозитов на основе эпоксидного полимера и карбонанотрубок
Исследованы теплофизические свойства нанокомпозитов (НК) на основе эпоксидного по-
лимера (ЭП) и многослойных карбонанотрубок (МКНТ). Обнаружено снижение темпера-
туры стеклования, расширение температурного интервала стеклования в НК по отно-
шению к ЭП, повышение свободной энергии Гиббса и уменьшение степени завершенности
реакции сшивания с ростом содержания МКНТ. Установлено, что максимальная удельная
энергия взаимодействия ЭП-МКНТ достигается при массовом содержании нанонаполни-
теля w = 0,1 ÷ 0,4%.
V.V. Korskanov
Thermodynamics of formation and thermophysical properties of the
nanocomposites based on epoxy polymer and carbon nanotubes
The thermophysical properties of the nanocomposites (NC) based on epoxy polymer (EP) and multi-
walled carbon nanotubes (MWCNTs) have been investigated. Reduction of the glass temperature,
expansion of the glass transition interval, increase of the Gibbs free energy, and reduction of the
degree of crosslinking, as MWCNTs content increases, are found. It is established that the maxi-
mum specific energy of interaction of EP-MWCNTs has been reached at the mass content of a
nanofiller w = 0.1 ÷ 0.4%.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №11 89
|