Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками
Методом диференцiйної скануючої калориметрiї та дослiдженням електричної провiдностi вивчено вплив допування багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ) на властивостi полiетиленглiколей (ПЕГ) рiзних молекулярних мас, Mw (ПЕГ-400, ПЕГ-1000, ПЕГ-10000). Дослiджено залежностi ступеня кристалiчностi...
Saved in:
| Date: | 2015 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Series: | Доповіді НАН України |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97266 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками / Л.А. Булавін, І.А. Мельник, А.І. Гончарук, В.В. Клепко, М.І. Лебовка, Е.А. Лисенков // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 8. — С. 72-78. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97266 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-972662025-02-10T01:16:51Z Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками Влияние молекулярной массы на свойства полиэтиленгликолей, допированных многослойными углеродными нанотрубками Effect of molecular weight on the properties of polyethylene glycol doped by multiwalled carbon nanotubes Булавін, Л.А. Мельник, І.А. Гончарук, А.І. Клепко, В.В. Лебовка, М.І. Лисенков, Е.А. Фізика Методом диференцiйної скануючої калориметрiї та дослiдженням електричної провiдностi вивчено вплив допування багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ) на властивостi полiетиленглiколей (ПЕГ) рiзних молекулярних мас, Mw (ПЕГ-400, ПЕГ-1000, ПЕГ-10000). Дослiджено залежностi ступеня кристалiчностi полiмерiв, а також температурну поведiнку електропровiдностi при рiзних концентрацiях НТ. Отриманi результати свiдчать про значний вплив молекулярної маси ПЕГ на однорiднiсть просторового розподiлу НТ та електричну провiднiсть дослiджуваних систем. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии и исследованием электрической проводимости изучено влияние допирования многослойными углеродными нанотрубками (НТ) на свойства полиэтиленгликолей (ПЭГ) разных молекулярных масс, Mw (ПЭГ-400, ПЭГ-1000, ПЭГ-10000). Исследована зависимость степени кристалличности полимеров, а также температурное поведение электропроводности при разных концентрациях НТ. Полученные результаты свидетельствуют о существенном влиянии молекулярной массы ПЭГ на однородность пространственного распределения НТ и электрическую проводимость исследуемых систем. The differential scanning calorimetry and electrical conductivity methods are used to study the influence of doping multiwalled carbon nanotubes (NTs) on the properties of polyethylene glycol (PEG) of different molecular weights, Mw (PEG-400, PEG-1000, PEG-10000). Dependences of the degree of crystallinity of polymers and the temperature behavior of conductivity on the concentration of NTs are researched. The obtained data indicate a strong influence of the molecular weight of PEG on the spatial distribution of NTs and the electrical conductivity of researched systems. 2015 Article Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками / Л.А. Булавін, І.А. Мельник, А.І. Гончарук, В.В. Клепко, М.І. Лебовка, Е.А. Лисенков // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 8. — С. 72-78. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97266 538.911;539.24;544.023.523 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Фізика Фізика |
| spellingShingle |
Фізика Фізика Булавін, Л.А. Мельник, І.А. Гончарук, А.І. Клепко, В.В. Лебовка, М.І. Лисенков, Е.А. Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками Доповіді НАН України |
| description |
Методом диференцiйної скануючої калориметрiї та дослiдженням електричної провiдностi вивчено вплив допування багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ)
на властивостi полiетиленглiколей (ПЕГ) рiзних молекулярних мас, Mw (ПЕГ-400,
ПЕГ-1000, ПЕГ-10000). Дослiджено залежностi ступеня кристалiчностi полiмерiв,
а також температурну поведiнку електропровiдностi при рiзних концентрацiях НТ. Отриманi результати свiдчать про значний вплив молекулярної маси ПЕГ на однорiднiсть просторового розподiлу НТ та електричну провiднiсть дослiджуваних систем. |
| format |
Article |
| author |
Булавін, Л.А. Мельник, І.А. Гончарук, А.І. Клепко, В.В. Лебовка, М.І. Лисенков, Е.А. |
| author_facet |
Булавін, Л.А. Мельник, І.А. Гончарук, А.І. Клепко, В.В. Лебовка, М.І. Лисенков, Е.А. |
| author_sort |
Булавін, Л.А. |
| title |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| title_short |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| title_full |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| title_fullStr |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| title_full_unstemmed |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| title_sort |
вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Фізика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97266 |
| citation_txt |
Вплив молекулярної маси на властивості поліетиленгліколей, допованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками / Л.А. Булавін, І.А. Мельник, А.І. Гончарук, В.В. Клепко, М.І. Лебовка, Е.А. Лисенков // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 8. — С. 72-78. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT bulavínla vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT melʹnikía vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT gončarukaí vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT klepkovv vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT lebovkamí vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT lisenkovea vplivmolekulârnoímasinavlastivostípolíetilenglíkoleidopovanihbagatošarovimivugleceviminanotrubkami AT bulavínla vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT melʹnikía vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT gončarukaí vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT klepkovv vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT lebovkamí vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT lisenkovea vliâniemolekulârnoimassynasvoistvapoliétilenglikoleidopirovannyhmnogosloinymiuglerodnyminanotrubkami AT bulavínla effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes AT melʹnikía effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes AT gončarukaí effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes AT klepkovv effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes AT lebovkamí effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes AT lisenkovea effectofmolecularweightonthepropertiesofpolyethyleneglycoldopedbymultiwalledcarbonnanotubes |
| first_indexed |
2025-12-02T10:47:27Z |
| last_indexed |
2025-12-02T10:47:27Z |
| _version_ |
1850393176683053056 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
8 • 2015
ФIЗИКА
УДК 538.911;539.24;544.023.523
Академiк НАН України Л.А. Булавiн, I. А. Мельник, А. I. Гончарук,
В.В. Клепко, М. I. Лебовка, Е. А. Лисенков
Вплив молекулярної маси на властивостi
полiетиленглiколей, допованих багатошаровими
вуглецевими нанотрубками
Методом диференцiйної скануючої калориметрiї та дослiдженням електричної про-
вiдностi вивчено вплив допування багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ)
на властивостi полiетиленглiколей (ПЕГ) рiзних молекулярних мас, Mw (ПЕГ-400,
ПЕГ-1000, ПЕГ-10000). Дослiджено залежностi ступеня кристалiчностi полiмерiв,
а також температурну поведiнку електропровiдностi при рiзних концентрацiях НТ.
Отриманi результати свiдчать про значний вплив молекулярної маси ПЕГ на однорi-
днiсть просторового розподiлу НТ та електричну провiднiсть дослiджуваних систем.
Ключовi слова: багатошаровi нанотрубки, полiетиленглiколь, ДСК, мiкроструктура,
ступiнь кристалiчностi, електропровiднiсть.
Завдяки високiй сольватуючiй здатностi полiетиленглiколь (ПЕГ, H–[–OCH2CH2–]n–OH) є
перспективною речовиною для створення на його основi електролiтiв, якi можуть бути ви-
користанi в рiзноманiтних електрохiмiчних приладах, в лiтiєвих батареях, а також гнучких
електрохромних дисплеях [1]. Однак данi системи потребують пiдсилення iонної електро-
провiдностi. Вирiшення цiєї проблеми можливе шляхом допування електролiтiв на основi
ПЕГ вуглецевими нанотрубками [2, 3]. Детальнi дослiдження структури та властивостей
полiетиленглiколiв (ПЕГ-400, ПЕГ-1000, ПЕГ-10000), допованих НТ, ранiше були проведенi
в роботах [4–6].
Метою даної роботи є аналiз змiни структури, теплових властивостей та електрофiзичної
поведiнки зразкiв на основi ПЕГ рiзних молекулярних мас, що допованi багатошаровими
вуглецевими нанотрубками.
У дослiдженнях використовувалися багатошаровi вуглецевi НТ, отриманi з етилену ме-
тодом хiмiчного осадження з парової фази (Спецмаш, Україна). У вихiдному зразку нано-
трубки мають зовнiшнiй дiаметр 20–40 нм та довжину 5–10 мкм. Використовувалися ПЕГ
(Aldrich) з молекулярними масами, Mw, 400 (в’язка рiдина), 1000 (воскоподiбний) i 10000
© Л.А. Булавiн, I. А. Мельник, А. I. Гончарук, В.В. Клепко, М. I. Лебовка, Е.А. Лисенков, 2015
72 ISSN 1025-6415 Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., 2015, №8
(кристалiчний). Зразки готували шляхом змiшування НТ i ПЕГ та iнтенсивного їх ультра-
звукового диспергування за допомогою пристрою УЗДН-2Т (Укрприлад, Україна).
Мiкроструктура зразкiв вивчалася за допомогою оптичного мiкроскопа Biolar (03–808,
Польща), обладнаного цифровою фотокамерою i термокомiркою (товщина зразка становила
130 мкм). Теплофiзичнi властивостi дослiджувалися методом диференцiальної скануючої
калориметрiї (TA Instruments DSC Q2000) в дiапазонi температур 180–350 К. Швидкiсть
нагрiву становила 3 К/хв з iзотермою 10 хв в областi плавлення. Ступiнь кристалiчностi
утворених зразкiв обчислювали за формулою
χ =
∆Hm
∆H0
m
, (1)
де ∆Hm — теплота плавлення дослiджуваного зразка; ∆H0
m — теплота плавлення 100%-ного
кристалiчного полiмеру (для ПЕГ становить 188,4 Дж/г [7]).
Електропровiднiсть дослiджуваних систем, σ, вимiрювалася на частотi 10 кГц за допо-
мого приладу LCR-meter 819 (Instek America Corp., США) в комiрцi з двома плоскими пла-
тиновими електродами, дiаметр яких становив 12 мм, а мiжелектродна вiдстань — 0,5 мм.
Вимiри проводилися в iнтервалi температур 285–365 К. Швидкiсть змiни температури —
близько 2 K/хв.
На рис. 1 наведено приклади мiкрофотографiй зразкiв для ПЕГ-400, ПЕГ-1000, ПЕГ-
10000 при фiксованiй концентрацiї НТ (0,1% (ваг.)) i рiзних часах ультразвукової диспер-
гацiї.
Дослiдження показали, що пiдвищення часу диспергацiї сприяло розпушуванню агрега-
тiв НТ i покращенню однорiдностi їх просторового розподiлу. Крiм того, найбiльш щiльнi
агрегати спостерiгалися для ПЕГ-400, в той час як для ПЕГ-10 000 фiксувався бiльш однорi-
дний розподiл НТ по об’єму зразка. Збiльшення часу диспергацiї понад t = 10 хв не призвело
до iстотної змiни просторового розподiлу НТ, тому приготування зразкiв для подальших
дослiджень вiдбувалось шляхом 10-хвилинної ультразвукової диспергацiї.
Данi з дослiдження теплофiзичних властивостей ПЕГ рiзних молекулярних мас, допова-
них НТ, наведенi в табл. 1. Як бачимо, введення НТ спричиняє змiни температур плавлення,
якi залежать вiд молекулярної маси ПЕГ, Mw. Зауважимо, що ступiнь кристалiчностi для
недопованих зразкiв ПЕГ iстотно збiльшується при збiльшеннi Mw.
Таблиця 1. Температура, Tm, i теплота, ∆Hm, плавлення та ступiнь кристалiчностi, χ, ПЕГ, допованих НТ
Концентрацiя Tm, K ∆Hm, Дж/г χ, %
ПЕГ 400
0% (ваг.) НТ 248,7 ± 0,1 44,21 ± 2,2 23,4 ± 1,1
0,2% (ваг.) НТ 245,8 ± 0,1 38,3± 1,9 20,3 ± 1,0
1,5% (ваг.) НТ 249,6 ± 0,1 52,03 ± 2,6 27,6 ± 1,5
ПЕГ 1000
0% (ваг.) НТ 310,5 ± 0,1 135,1 ± 4,1 71,7 ± 2,1
0,2% (ваг.) НТ 308,8 ± 0,1 122,9 ± 3,6 65,2 ± 1,9
1,5% (ваг.) НТ 308,9 ± 0,1 133,9 ± 4,1 71± 2,1
ПЕГ 10000
0% (ваг.) НТ 335,7 ± 0,1 170± 3,4 90,2 ± 1,8
0,2% (ваг.) НТ 336,4 ± 0,1 161,3 ± 3,2 85,6 ± 1,6
1,5% (ваг.) НТ 335,9 ± 0,1 158,1 ± 3,1 83,92 ± 1,6
ISSN 1025-6415 Доповiдi НАН України, 2015, №8 73
Рис. 1. Мiкроструктура зразкiв ПЕГ-400 (а, б ) ПЕГ-1000 (в, г), ПЕГ-10000 (д, е), допованих НТ (0,1%
(ваг.)) за умови двох часiв диспергацiї: лiва колонка — 2 хв, права колонка — 10 хв диспергацiї. Температура
зразкiв — 338 К
При допуваннi ПЕГ-400 ступiнь кристалiчностi спочатку зменшувався (0,2% (ваг.)), а по-
тiм iстотно зростав (1,5% (ваг.)). Для ПЕГ-400 при вiдносно малих концентрацiях НТ їх
просторовий розподiл досить неоднорiдний (див. рис. 1, а). Агрегати НТ локалiзуються
переважно в аморфних областях i при кристалiзацiї перешкоджають злиттю кристалiчних
областей, тим самим зменшуючи кристалiчнiсть зразка. Однак при високих концентрацi-
ях НТ (1,5% (ваг.)) їх розподiл стає бiльш однорiдним i кристалiчнiсть ПЕГ-400 зростає
шляхом збiльшення спонтанної кристалiзацiї за рахунок агрегатiв НТ. Подiбна поведiнка
спостерiгається також для ПЕГ 1000. Однак для висококристалiчного ПЕГ 10 000 збiль-
шення концентрацiї НТ призводить до зменшення ступеня кристалiчностi. В даному ви-
падку просторовий розподiл НТ є бiльш однорiдним (див. рис. 1, е), слiд припустити, що
НТ локалiзуються переважно в аморфних областях i їх вплив на спонтанну кристалiза-
цiю незначний. Зазначимо, що збiльшення ступеня кристалiчностi системи сприяє бiльш
рiвномiрному просторовому розподiлу НТ (див. рис. 1).
На рис. 2 наведено характернi температурнi залежностi електричної провiдностi для
зразкiв на основi ПЕГ рiзної молекулярної маси, недопованих i допованих НТ. При нагрi-
74 ISSN 1025-6415 Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., 2015, №8
Рис. 2. Температурна залежнiсть електричної провiдностi, σ(T ), для недопованих та допованих нанотруб-
ками полiетиленглiколiв рiзних молекулярних мас. Штриховi кривi вiдповiдають недопованим полiмерам,
суцiльнi лiнiї — наповненим полiмерам з додаванням 0,1% (ваг.) НТ
ваннi ПЕГ-400 спостерiгається плавне пiдвищення електропровiдностi, при цьому внаслiдок
охолодження зразка iстотного гiстерезису електропровiдностi не спостерiгалося. Внесен-
ня 0,1% (ваг.). НТ пiдвищує електропровiднiсть зразка приблизно на два порядки. Таке
аномальне збiльшення електропровiдностi можна пояснити утворенням зв’язних кластерiв
НТ (див. рис. 1, а, б ), тобто перколяцiйним ефектом.
Як видно з рис. 2, при нагрiваннi ПЕГ-1000 в околi температури плавлення наявне рiзке
збiльшення електропровiдностi, i при бiльш високих температурах спостерiгається плавне
пiдвищення електропровiдностi зразка. В режимi охолодження в околi температури плав-
лення iснує значна “петля” гiстерезису. Зауважимо, що додавання нанотрубок до зразка
пiдвищує електропровiднiсть, при цьому гiстерезис спостерiгається на всьому дослiджува-
ному iнтервалi температур.
При нагрiваннi ПЕГ-10000 в околi температур 290–325 К вiдбувається зниження еле-
ктропровiдностi, тобто явище вiд’ємного температурного коефiцiєнта (ВТК) електропровiд-
ностi. Таку поведiнку електропровiдностi можна пояснити iснуванням сильнонеоднорiдної
структури ПЕГ 10000, в якiй слабкопровiднi полiмернi кристалiти покритi високопровiдни-
ми аморфними плiвками. Поблизу точки плавлення внаслiдок температурного розширення
кристалiтiв вiдбувається руйнування провiдних аморфних каналiв на поверхнi кристалi-
тiв, що i спричиняє зменшення електропровiдностi. Саме тому при зростаннi температури
електропровiднiсть проходить через мiнiмум, а при бiльш високих температурах вiдбуває-
ться плавне пiдвищення електропровiдностi (див. рис. 2). В режимi зниження температури
гiстерезисна поведiнка електропровiдностi спостерiгається в усьому iнтервалi температур
i пiдсилюється в околi температури плавлення. При допуваннi ПЕГ 10000 0,1% (ваг.) НТ
ефект ВТК значно послаблюється, що може пояснюватися впливом НТ, якi мають висо-
ку електричну провiднiсть та локалiзуються переважно в аморфних областях на поверхнi
кристалiтiв.
На рис. 3 наведено концентрацiйну залежнiсть приведеної електропровiдностi σ/σ0 (σ0 =
= σ(C = 0)) для трьох зразкiв. Аналiз рис. 3 показує, що вiдносний внесок нанотрубок
в електропровiднiсть композитiв для полiмерiв рiзних молекулярних мас є подiбним, тоб-
то для обраної системи координат усi три залежностi вкладаються на єдину унiверсальну
ISSN 1025-6415 Доповiдi НАН України, 2015, №8 75
Рис. 3. Залежнiсть вiдносної електричної провiдностi σ/σ0 (σ0 = σ(C = 0)) вiд концентрацiї НТ, C, для ПЕГ
рiзних молекулярних мас при температурi T = 363 К. Суцiльна лiнiя вiдповiдає апроксимацiї за допомогою
перколяцiйного рiвняння (2). На вставцi показана залежнiсть σ вiд молекулярної маси, Mw, при C = 1%
(ваг.)
криву. Як вiдомо, в теорiї перколяцiї залежнiсть електропровiдностi, σ, вiд концентрацiї, C,
може бути описана за допомогою скейлiнгового закону [8]
σ∞(C − Cp)
t, C > Cp, (2)
де t — критичний iндекс електропровiдностi; Cр — перколяцiйна концентрацiя.
Аналiз експериментальних даних, наведених на рис. 3, дозволяє отримати значення кри-
тичного iндексу електропровiдностi t = 1,5 ± 0,15. Зауважимо, що знайдена таким чином
величина t дещо менша за класичне значення t ≈ 2, що вiдповiдає випадковiй перколяцiї
в тривимiрних системах [8]. На нашу думку, це може свiдчити про певний, а саме планарний,
характер упорядкування НТ у дослiджених ПЕГ системах. При пiдвищеннi молекулярної
маси полiмеру i збiльшеннi ступеня його кристалiчностi спостерiгається значне зменшен-
ня електропровiдностi зразкiв навiть при концентрацiї НТ значно вище точки перколяцiї
(див. вставку на рис. 3).
Таким чином, аналiз отриманих результатiв свiдчить про те, що при зростаннi моле-
кулярної маси полiетиленглiколю i збiльшеннi його ступеня кристалiчностi просторовий
розподiл нанотрубок стає бiльш однорiдним, однак, при цьому значно зменшується еле-
ктрична провiднiсть систем.
Цитована лiтература
1. Christie A.M., Lilley S. J., Staunton E., Andreev Y.G., Bruce P.G. Increasing the conductivity of crystalli-
ne polymer electrolytes // Nature. – 2005. – 433. – P. 50–53.
2. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Klepko V.V. Effect of anisometric nanofillers on the structure and conducti-
vity of PEG1000 / LiClO4 in bulk and thin films // Polymer J. – 2010. – 32(3). – P. 223–228.
3. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Davidenko V.V., Klepko V.V. Structure and properties of polymer electro-
lytes based on polyethylene glycol and carbon nanotubes // Phys. Condens. Macromol. Syst. – 2010. –
14. – P. 15–20.
4. Lysenkov E.A., Klepko V.V., Yakovlev Y.V. Influence of the features of polymer matrix on percolation
behaviour of polyether-carbon nanotubes nanocomposites // Nanostr. Mat. Sci. – 2013. – 3–4. – P. 46–54.
76 ISSN 1025-6415 Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., 2015, №8
5. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Klepko V.V., Kunitsky Y.A. Structure of multiwalled carbon nanotubes
and nanocomposites based on them // Phys. Chem. Solid. State. – 2010. – 11(2). – P. 361–366.
6. Lebovka N. I., Lysenkov E.A., Goncharuk A. I., Gomza Y. P., Klepko V.V., Boiko Y.P. Phase behavi-
our, microstructure, and percolation of poly(ethylene glycol) filled by multiwalled carbon nanotubes and
organophilic montmorillonite // J. Compos. Mater. – 2011. – 45(24). – P. 2555–2566.
7. Wunderlich B. The Microscopic Structure of Crystals / Ed. B. Wunderlich. – Macromol. Phys. – New York:
Academic Press. – 1973. – P. 21–177.
8. Stauffer D., Aharony A. Introduction to Percolation Theory // London: Taylor & Francis, 1992. – 192 p.
References
1. Christie A.M., Lilley S.J., Staunton E., Andreev Y.G., Bruce P.G. Nature, 2005, 433: 50–53.
2. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Klepko V.V. Polymer J., 2010, 32(3): 223–228.
3. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Davidenko V.V., Klepko V.V. Phys. Condens. Macromol. Syst., 2010, 14:
15–20.
4. Lysenkov E.A., Klepko V.V., Yakovlev Y.V. Nanostr. Mat. Sci., 2013, 3–4: 46–54.
5. Lysenkov E.A., Gomza Y.P., Klepko V.V., Kunitsky Y.A. Phys. Chem. Solid. State, 2010, 11(2): 361–366.
6. Lebovka N.I., Lysenkov E.A., Goncharuk A.I., Gomza Y.P., Klepko V.V., Boiko Y.P. J. Compos. Mater.,
2011, 45(24): 2555–2566.
7. Wunderlich B. The Microscopic Structure of Crystals, Ed. B. Wunderlich., Macromol. Phys., New York:
Academic Press, 1973: 21–177.
8. Stauffer D., Aharony A. Introduction to Percolation Theory, London: Taylor & Francis, 1992.– 192.
Надiйшло до редакцiї 06.04.2015Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
Iнститут бiоколоїдної хiмiї iм. Ф.Д. Овчаренка
НАН України, Київ
Iнститут хiмiї високомолекулярних сполук
НАН України, Київ
Академик НАН Украины Л.А. Булавин, И.А. Мельник, А. И. Гончарук,
В.В. Клепко, Н. И. Лебовка, Э.А. Лисенков
Влияние молекулярной массы на свойства полиэтиленгликолей,
допированных многослойными углеродными нанотрубками
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко
Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренко НАН Украины, Киев
Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, Киев
Методом дифференциальной сканирующей калориметрии и исследованием электрической
проводимости изучено влияние допирования многослойными углеродными нанотрубками
(НТ) на свойства полиэтиленгликолей (ПЭГ) разных молекулярных масс, Mw (ПЭГ-400,
ПЭГ-1000, ПЭГ-10000). Исследована зависимость степени кристалличности полимеров,
а также температурное поведение электропроводности при разных концентрациях НТ.
Полученные результаты свидетельствуют о существенном влиянии молекулярной массы
ПЭГ на однородность пространственного распределения НТ и электрическую проводимость
исследуемых систем.
Ключевые слова: многослойные углеродные нанотрубки, полиэтиленгликоль, ДСК, микро-
структура, степень кристалличности, электропроводность.
ISSN 1025-6415 Доповiдi НАН України, 2015, №8 77
Academician of the NAS of Ukraine L.A. Bulavin, I. A. Melnyk, A. I. Goncharuk,
V.V. Klepko, N. I. Lebovka, E.A. Lysenkov
Effect of molecular weight on the properties of polyethylene glycol
doped by multiwalled carbon nanotubes
Taras Shevchenko National University, Kiev
F.D. Ovcharenko Institute of Biocolloid Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev
Institute of Macromolecular Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev
The differential scanning calorimetry and electrical conductivity methods are used to study the
influence of doping multiwalled carbon nanotubes (NTs) on the properties of polyethylene glycol
(PEG) of different molecular weights, Mw (PEG-400, PEG-1000, PEG-10000). Dependences of the
degree of crystallinity of polymers and the temperature behavior of conductivity on the concentration
of NTs are researched. The obtained data indicate a strong influence of the molecular weight of
PEG on the spatial distribution of NTs and the electrical conductivity of researched systems.
Keywords: multiwalled carbon nanotubes, polyethylene glycol, DSC, microstructure, degree of
crystallinity, electrical conductivity.
78 ISSN 1025-6415 Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., 2015, №8
|