Poliimid alapú nanokompozitok bináris CeO 2/Nanocarbon töltőanyagokkal: együttesen fokozott hő- és mechanikai tulajdonságok

Hovatartozások

1 Makromolekuláris Vegyületek Intézete, Orosz Tudományos Akadémia, 199004 Szentpétervár, Oroszország.
2 Szentpétervári Állami Egyetem Kémiai Intézete, 198504 Szentpétervár, Oroszország.
3 Az Orosz Tudományos Akadémia Kurnakov Általános és Szervetlen Kémiai Intézete, 119991 Moszkva, Oroszország.

PMID: 32872303
PMCID: PMC7565313
DOI: 10,3390/polym12091952

Ingyenes PMC cikk

Szerzői

Hovatartozások

1 Makromolekuláris Vegyületek Intézete, Orosz Tudományos Akadémia, 199004 Szentpétervár, Oroszország.
2 Szentpétervári Állami Egyetem Kémiai Intézete, 198504 Szentpétervár, Oroszország.
3 Az Orosz Tudományos Akadémia Kurnakov Általános és Szervetlen Kémiai Intézete, 119991 Moszkva, Oroszország.

Absztrakt

Új, az ipari felhasználás szempontjából releváns optimális tulajdonságokkal rendelkező polimer anyagok tervezéséhez logikusnak tűnik az állítólag jó funkcionalitású polimerek, például a poliimidek (PI) módosítása. Létrehoztunk egy PI-alapú nanokompozit készletet, amely CeO2 és szén nanorészecskék (nanocone/lemezek vagy nanoszálak) bináris keverékeit tartalmazza, hogy javítsuk a PI-k számos funkcionális jellemzőjét. A tanulmány legfőbb újdonsága a szinergetikus hatás keresése a nanotöltő egységek között a PI termikus és mechanikai tulajdonságait illetően. Ebben a cikkben beszámolunk a PI alapú nanokompozitok bináris töltőanyagok szerkezetéről, termikus és mechanikai jellemzőiről. Megállapítottuk, hogy egy bizonyos összetétel mellett az anyag funkcionális teljesítménye lényegesen javítható. Például a makrokáncaiban SO2-csoportokat tartalmazó PI termikus stabilitása nemcsak (

20 ° C, 10% -os súlyvesztés 533 ° C-ig), de a merevsége is több mint 10% -kal nőtt (Young modulusa olyan magas, mint 2,9-3,0 GPa) a PI mátrixhoz képest. Szulfonicsoport nélküli PI esetén a bináris töltőanyagok megnövelték a polimer merevségét az üvegesedési hőmérséklete felett, ezáltal tágítva annak üzemi hőmérséklet-tartományát. Ezen jelenségek mechanizmusait tárgyaljuk. Így ez a tanulmány hozzájárulhat új, vezérelhető és továbbfejlesztett funkcionalitású kompozit anyagok tervezéséhez.

Kulcsszavak: bináris nanótöltők; szén nanocone/korongok; szén nanoszálak; nanoceria; nanokompozitok; poliimidek.

Összeférhetetlenségi nyilatkozat

A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget.