Распределение наполнителя в полимерных композитах. Роль размера частиц и концентрации
- Authors: Павлючкова Е.А.1,2, Малкин А.Я.1, Корнев Ю.В.3, Симонов-Емельянов И.Д.2
-
Affiliations:
- Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук
- МИРЭА — Российский технологический университет
- Институт прикладной механики Российской академии наук
- Issue: Vol 66, No 1 (2024)
- Pages: 69-76
- Section: КОМПОЗИТЫ
- URL: https://journals.rcsi.science/2308-1120/article/view/266446
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2308112024010078
- EDN: https://elibrary.ru/NKWOPB
- ID: 266446
Cite item
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
- 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.
- Fu Sh.-Y., Feng X.-Q., Lauke B., Mai Y.-W. // Composites. B. 2008. V. 39. P. 933.
- Particular-Filled Polymer Compositions / Ed. by R.N. Rothon. Shawbury: Rapra Technol Ltd, 2003, ISBN 1-85957-382-7.
- Xavier S.F. // Thermoplastic Polymer Composites: Processing, Properties, Performance, Applications and Recyclability. Wiley online Library, 2022.
- Setyanto D., Jayatun Y.A., Basoeki P.D., De Fretes A. // Polymers. 2022. V. 14. № 12. Р. 2464.
- Zaaba N.F., Ismail H., Saeed A.M. // Polymer-Plastics Technology and Materials. 2021. V. 60. Р. 1033.
- Li H., Cheng B., Gao W., Feng Ch., Huang Ch., Liu Y., Lu P., Zhao H. // Nanotechnol. Rev. 2022. V. 11. P. 2928.
- Wilke L.A., Robertson Ch.G., Karsten D.A., Hardman N.J. // Carbon. 2023. P. 520.
- Lewis T., Nielsen L. // J. Appl. Polym. Sci. 1970. V. 14. P. 1449.
- Fu Sh.-Y., Feng X.-Q., Lauke B., Mai Y.-W. // Composites. B. 2008. V. 39. P. 933.
- Majidian M., Grimaldi C., Forró L., Magrez A. // Scientific Reports. 2017. V. 7. Art. № 12553.
- Johitz M., Steeb H., Jänicke R., Diebe S. // GAMM-Mitteilungen. 2008. V. 31. № 2. P. 210.
- Nakamura Y., Yamaguchi M., Okubo M., Matsumoto T. // J. Appl. Polym. Sci. 1992. V. 44. P. 151.
- Malkin A.Ya. // Adv. Colloid Interface Sci. 2021. V. 290. P. 102381.
- Kulichikhin V.G., Malkin A.Ya. // Polymers. 2022. V. 14. P. 1262.
- Brown E., Jaeger H.M. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. P. 086001.
- Kansal A.R., Torquato S., Stillinger F.H. // J. Chem. Phys. 2002. V. 117. P. 8212.
- Simonov-Yemel՛yanov I.D., Pykhtin A.A. // Inorg. Mater. Appl. Res. 2021. V. 12. P. 151.
- Malkin A.Ya., Kulichikhin V.G., Khashirova S.Yu., Simonov-Emelyanov I.D., Mityukov A.V. // Polymers. 2024. V. 16. P. 442.
- Malkin A.Ya., Gumennyi I.V., Aliev A.D., Chalykh A.E., Kulichikhin V.G. // J. Molec. Liq. 2021. V. 344. P. 117919.
- Malkin A.Ya., Gumennyi I.V. // Phys. Fluids. 2022. V. 34. P. 123105.
Supplementary files
