Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»

Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»

The possibilities to enhance the properties of nanostructured surfaces have been demonstrated on “polymer-multiwall carbon nanotubes” composites. Carbon nanotubes are among the most anisotropic materials known and have extremely high values of the Young modulus. Influence of sp3 hybridization bonds...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2019
Main Authors: Kartel, M., Karachevtseva, L., Bo, W., Sementsov, Yu., Trachevskyi, V., Bakalinska, O., Lytvynenko, O., Onyshchenko, V.
Format: Article
Language:English
Published: Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2019
Subjects:
полімерні композити
багатостінні вуглецеві нанотрубки
зв’язки sp3
електричне поле
Online Access:https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/509
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Chemistry, Physics and Technology of Surface

Institution

Chemistry, Physics and Technology of Surface
id oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-509
record_format ojs
institution Chemistry, Physics and Technology of Surface
baseUrl_str
datestamp_date 2022-06-29T10:03:19Z
collection OJS
language English
topic полімерні композити
багатостінні вуглецеві нанотрубки
зв’язки sp3
електричне поле
spellingShingle полімерні композити
багатостінні вуглецеві нанотрубки
зв’язки sp3
електричне поле
Kartel, M.
Karachevtseva, L.
Bo, W.
Sementsov, Yu.
Trachevskyi, V.
Bakalinska, O.
Lytvynenko, O.
Onyshchenko, V.
Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
topic_facet polymer composites
multiwall carbon nanotubes
sp3 bonds
electric field
полімерні композити
багатостінні вуглецеві нанотрубки
зв’язки sp3
електричне поле
полимерные композиты
многостенные углеродные нанотрубки
sp3 связи
электрическое поле
format Article
author Kartel, M.
Karachevtseva, L.
Bo, W.
Sementsov, Yu.
Trachevskyi, V.
Bakalinska, O.
Lytvynenko, O.
Onyshchenko, V.
author_facet Kartel, M.
Karachevtseva, L.
Bo, W.
Sementsov, Yu.
Trachevskyi, V.
Bakalinska, O.
Lytvynenko, O.
Onyshchenko, V.
author_sort Kartel, M.
title Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_short Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_full Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_fullStr Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_full_unstemmed Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_sort зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки»
title_alt Carbon sp3 hybridization bonds in composites “polymer – CNT”
Связи sp3 гибридизации в композитах «полимер – углеродные нанотрубки»
description The possibilities to enhance the properties of nanostructured surfaces have been demonstrated on “polymer-multiwall carbon nanotubes” composites. Carbon nanotubes are among the most anisotropic materials known and have extremely high values of the Young modulus. Influence of sp3 hybridization bonds on polymer crystallization and strengthening was investigated in composite films of polyethyleneimine, polyamide and polypropylene with multiwall carbon nanotubes. IR absorption maxima were measured after formation of composite “polyethyleneimine-carbon nanotubes” in the area of the sp3 hybridization bonds at the frequency of primary amino groups of polyethyleneimine. High IR absorption at frequencies of sp3 hybridization bonds of polypropylene, polyamide-6 with carbon nanotubes is determined by ??(CН) and ??(CH2) vibrations as a result of the formation of C-C bonds in the polymer chains, which increases the crystallization of polymers and the strength of the composites. The IR absorption peak dependences on the carbon nanotube content at frequencies of sp3 hybridization bonds are described by a 1D Gaussian curve for the diffusion equation in the electric field. Thus, the way to improve the strength properties of “polymer-CNTs” composites is the polymer crystallization as a result of the transformation of the C-C bonds in the polymer chains supported by the resonances of the primary amino groups, ??(CH) and  ??(CH2) in the electric field between the nanotubes and polymer matrix. Tensile strength for polyamide-6 composites at 0.25 % CNT increases 1.7 times and tensile deformation – 2.3 times.
publisher Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2019
url https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/509
work_keys_str_mv AT kartelm carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT karachevtseval carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT bow carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT sementsovyu carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT trachevskyiv carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT bakalinskao carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT lytvynenkoo carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT onyshchenkov carbonsp3hybridizationbondsincompositespolymercnt
AT kartelm svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT karachevtseval svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT bow svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT sementsovyu svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT trachevskyiv svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT bakalinskao svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT lytvynenkoo svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT onyshchenkov svâzisp3gibridizaciivkompozitahpolimeruglerodnyenanotrubki
AT kartelm zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT karachevtseval zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT bow zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT sementsovyu zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT trachevskyiv zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT bakalinskao zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT lytvynenkoo zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
AT onyshchenkov zvâzkisp3gíbridizacíívkompozitahpolímervuglecevínanotrubki
first_indexed 2025-07-22T19:33:41Z
last_indexed 2025-11-23T02:50:12Z
_version_ 1849658212295376896
spelling oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5092022-06-29T10:03:19Z Carbon sp3 hybridization bonds in composites “polymer – CNT” Связи sp3 гибридизации в композитах «полимер – углеродные нанотрубки» Зв’язки sp3 гібридизації в композитах «полімер – вуглецеві нанотрубки» Kartel, M. Karachevtseva, L. Bo, W. Sementsov, Yu. Trachevskyi, V. Bakalinska, O. Lytvynenko, O. Onyshchenko, V. polymer composites multiwall carbon nanotubes sp3 bonds electric field полімерні композити багатостінні вуглецеві нанотрубки зв’язки sp3 електричне поле полимерные композиты многостенные углеродные нанотрубки sp3 связи электрическое поле The possibilities to enhance the properties of nanostructured surfaces have been demonstrated on “polymer-multiwall carbon nanotubes” composites. Carbon nanotubes are among the most anisotropic materials known and have extremely high values of the Young modulus. Influence of sp3 hybridization bonds on polymer crystallization and strengthening was investigated in composite films of polyethyleneimine, polyamide and polypropylene with multiwall carbon nanotubes. IR absorption maxima were measured after formation of composite “polyethyleneimine-carbon nanotubes” in the area of the sp3 hybridization bonds at the frequency of primary amino groups of polyethyleneimine. High IR absorption at frequencies of sp3 hybridization bonds of polypropylene, polyamide-6 with carbon nanotubes is determined by ??(CН) and ??(CH2) vibrations as a result of the formation of C-C bonds in the polymer chains, which increases the crystallization of polymers and the strength of the composites. The IR absorption peak dependences on the carbon nanotube content at frequencies of sp3 hybridization bonds are described by a 1D Gaussian curve for the diffusion equation in the electric field. Thus, the way to improve the strength properties of “polymer-CNTs” composites is the polymer crystallization as a result of the transformation of the C-C bonds in the polymer chains supported by the resonances of the primary amino groups, ??(CH) and  ??(CH2) in the electric field between the nanotubes and polymer matrix. Tensile strength for polyamide-6 composites at 0.25 % CNT increases 1.7 times and tensile deformation – 2.3 times. Исследованы возможности улучшения свойств композитов «полимер – многостенные углеродные нанотрубки». Углеродные нанотрубки являются одними из наиболее анизотропных материалов и имеют чрезвычайно высокие значения модуля Юнга. Оценено влияние sp3-гибридизационных связей на кристаллизацию и упрочнение полимеров в композитных пленках полиэтиленимина, полиамида и полипропилена с углеродными нанотрубками. После формирования композита «полиэтиленимин - углеродные нанотрубки» были измерены максимальные значения ИК-поглощения в области sp3-гибридизационных связей на частоте первичных аминогрупп полиэтиленимина. Существенное повышение ИК-поглощения на частотах sp3-гибридизационных связей полипропилена и полиамида-6 с углеродными нанотрубками определяется колебаниями, соответственно, ??(CН) и ??(CH2) в результате образования C-C связей в полимерных цепях, что повышает кристаллизацию полимеров и прочность композитов. Пики зависимостей ИК-поглощения от содержания углеродных нанотрубок на частотах sp3-гибридизационных связей описываются 1D-гауссовой кривой для уравнения диффузии в электрическом поле. Таким образом, способ повышения прочности композитов «полимер - многослойные углеродные нанотрубки» - это кристаллизация полимера в результате трансформации C-C связей в полимерных цепях, поддержанной резонансами колебаний первичных аминогрупп, ??(CН) и ??(CH2) в электрическом поле между нанотрубкой и полимерной матрицей. При этом прочность на разрыв, например, для композита    полиамид-6, содержащего 0.25 % углеродных нанотрубок, увеличивается в 1.7 раза, а деформация растяжения - в 2.3 раза. Досліджено можливості підсилення властивостей композитів «полімер – багатошарові вуглецеві нанотрубки». Вуглецеві нанотрубки є одним з найбільш анізотропних матеріалів і мають надзвичайно високі значення модуля Юнга. Оцінено вплив sp3-гібридизаційних зв'язків на кристалізацію та зміцнення полімерів у композитних плівках поліетиленіміну, поліаміду та поліпропілену з вуглецевими нанотрубками. Після формування композиту «поліетиленімін – вуглецеві нанотрубки» були виміряні максимальні значення ІЧ-поглинання в області sp3-гібридизаційних зв’язків на частоті первинних аміногруп поліетиленіміну. Суттєве підвищення ІЧ-поглинання на частотах sp3-гібридизаційних зв'язків поліпропілену та поліаміду-6 з вуглецевими нанотрубками визначається коливаннями, відповідно, ??(CН) та ??(CH2) в результаті утворення C-C зв’язків в полімерних ланцюгах, що підвищує кристалізацію полімерів та міцність композитів. Піки залежностей ІЧ-поглинання від вмісту вуглецевих нанотрубок на частотах sp3-гібридизаційних зв’язків описуються 1D-гауссовою кривою для рівняння дифузії в електричному полі. Таким чином, спосіб підвищення міцності композитів «полімер – багатошарові вуглецеві нанотрубки» - це кристалізація полімера в результаті трансформації C-C зв’язків в полімерних ланцюгах, підтриманої резонансами коливань первинних аміногруп, ??(CН) та ??(CH2) в електричному полі між нанотрубкою і полімерною матрицею. При цьому міцність на розрив, наприклад, для композиту поліамід-6 при 0.25 % вуглецевих нанотрубок збільшується в 1.7 разів, а деформація розтягування - в 2.3 рази. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2019-09-02 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/509 10.15407/hftp10.03.219 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 10 No. 3 (2019): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 219-226 Химия, физика и технология поверхности; Том 10 № 3 (2019): Химия, физика и технология поверхности; 219-226 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 10 № 3 (2019): Хімія, фізика та технологія поверхні; 219-226 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp10.03 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/509/512 Copyright (c) 2019 M. Kartel, L. Karachevtseva, W. Bo, Yu. Sementsov, V. Trachevskyi, O. Bakalinska, O. Lytvynenko, V. Onyshchenko

Similar Items