Розробка електропровідних полімерних гібридних композитів на основі полівінілхлориду та поліетилену

Автор(и)

  • Yaroslav Kuryptya Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011, Україна https://orcid.org/0000-0001-6181-644X
  • Nadiya Sova Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011, Україна https://orcid.org/0000-0003-3550-6135
  • Bohdan Savchenko Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011, Україна https://orcid.org/0000-0002-8636-5734
  • Aleksander Slieptsov Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011, Україна https://orcid.org/0000-0002-0133-3873
  • Viktoriia Plavan Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011, Україна https://orcid.org/0000-0001-9559-8962

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71233

Ключові слова:

поліетилен, полівінілхлорид, графітизована сажа, вуглецеві волокна, порошок нікелю, мідні волокна

Анотація

Розроблено електропровідні полімерні гібридні композити на основі емульсійного полівінілхлориду (ЕПВХ) та лінійного поліетилену (ПЕ). Досліджено залежність електропровідності моно- та бінарнонаповнених полімерних композитів від виду та вмісту наповнювачів. Визначено фізико-механічні характеристики отриманих полімерних композитів та запропоновано спосіб їх покращення. Наведено сфери застосування отриманих полімерних гібридних композитів (ПГК) відповідно до властивих їм значень електропровідності.

Біографії авторів

Yaroslav Kuryptya, Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011

Аспірант

Кафедра прикладної екології, технології полімерів і хімічних волокон

Nadiya Sova, Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра прикладної екології, технології полімерів і хімічних волокон

Bohdan Savchenko, Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011

Доктор технічних наук, професор

Кафедра прикладної екології, технології полімерів і хімічних волокон

Aleksander Slieptsov, Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011

Аспірант

Кафедра прикладної екології, технології полімерів і хімічних волокон

Viktoriia Plavan, Київський національний університет технологій та дизайну вул. Немировича-Данченка, 2, м. Київ, Україна, 01011

Доктор технічних наук, професор, завідуючий кафедри

Кафедра прикладної екології, технології полімерів і хімічних волокон

Посилання

  1. Zou, J., Yip, H.-L., Hau, S. K., Jen, A. K.-Y. (2010). Metal grid/conducting polymer hybrid transparent electrode for inverted polymer solar cells. Applied Physics Letters, 96 (20), 203301. doi: 10.1063/1.3394679
  2. Bai, H., Shi, G. (2007). Gas Sensors Based on Conducting Polymers. Sensors, 7( 3), 267–307. doi: 10.3390/s7030267
  3. Huang, Y. F., Chuang, L. C., Kannan, A. M., Lin, C. W. (2009). Proton-conducting membranes with high selectivity from cross-linked poly(vinyl alcohol) and poly(vinyl pyrrolidone) for direct methanol fuel cell applications. Journal of Power Sources, 186 (1), 22–28. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.09.072
  4. Joseph, S., McClure, J. C., Sebastian, P. J., Moreira, J., Valenzuela, E. (2008). Polyaniline and polypyrrole coatings on aluminum for PEM fuel cell bipolar plates. Journal of Power Sources, 177 (1), 161–166. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.09.113
  5. Baker, C. O., Shedd, B., Innis, P. C., Whitten, P. G., Spinks, G. M., Wallace, G. G., Kaner, R. B. (2008). Monolithic Actuators from Flash-Welded Polyaniline Nanofibers. Advanced Materials, 20 (1), 155–158. doi: 10.1002/adma.200602864
  6. Kumar, S., Lively, B., Sun, L. L., Li, B., Zhong, W. H. (2010). Highly dispersed and electrically conductive polycarbonate/oxidized carbon nanofiber composites for electrostatic dissipation applications. Carbon, 48 (13), 3846–3857. doi: 10.1016/j.carbon.2010.06.050
  7. Li, N., Huang, Y., Du, F., He, X., Lin, X., Gao, H. et. al. (2006). Electromagnetic Interference (EMI) Shielding of Single-Walled Carbon Nanotube Epoxy Composites. Nano Lett., 6 (6), 1141–1145. doi: 10.1021/nl0602589
  8. Yamaguchi, I., Nagano, T., Tuan, L. V. (2015). NaH-assisted n-doping of polyanilines with dopant cation trapping sites and their stability of n-doping state against air. Polymer, 73, 79–85. doi: 10.1016/j.polymer.2015.07.037
  9. Battisti, A., Skordos, A. A., Partridge, I. K. (2010). Percolation threshold of carbon nanotubes filled unsaturated polyesters. Composites Science and Technology, 70 (4), 633–637. doi: 10.1016/j.compscitech.2009.12.017
  10. Dai, K., Xu, X.-B., Li, Z.-M. (2007). Electrically conductive carbon black (CB) filled in situ microfibrillar poly(ethylene terephthalate) (PET)/polyethylene (PE) composite with a selective CB distribution. Polymer, 48 (3), 849–859. doi: 10.1016/j.polymer.2006.12.026
  11. Zhang, W., Dehghani-Sanij, A. A., Blackburn, R. S. (2007). Carbon based conductive polymer composites. Journal of Materials Science, 42 (10), 3408–3418. doi: 10.1007/s10853-007-1688-5
  12. Lan, X., Leng, J. S., Liu, Y. J., Du, S. Y. (2008). Investigate of Electrical Conductivity of Shape-Memory Polymer Filled with Carbon Black. Advanced Materials Research, 47-50, 714–717. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.47-50.714
  13. Stankovich, S., Dikin, D. A., Dommett, G. H. B., Kohlhaas, K. M., Zimney, E. J., Stach, E. A., Ruoff, R. S. (2006). Graphene-based composite materials. Nature, 442 (7100), 282–286. doi: 10.1038/nature04969
  14. Al-Saleh, M. H., Sundararaj, U. (2009). A review of vapor grown carbon nanofiber/polymer conductive composites. Carbon, 47 (1), 2–22. doi: 10.1016/j.carbon.2008.09.039
  15. Gao, L., Chou, T.-W., Thostenson, E. T., Godara, A., Zhang, Z., Mezzo, L. (2010). Highly conductive polymer composites based on controlled agglomeration of carbon nanotubes. Carbon, 48 (9), 2649–2651. doi: 10.1016/j.carbon.2010.03.027
  16. Ma, P.-C., Liu, M.-Y., Zhang, H., Wang, S.-Q., Wang, R., Wang, K. et. al. (2009). Enhanced Electrical Conductivity of Nanocomposites Containing Hybrid Fillers of Carbon Nanotubes and Carbon Black. ACS Applied Materials & Interfaces, 1 (5), 1090–1096. doi: 10.1021/am9000503
  17. Paglicawan, M. A., Kim, J. K., Bang, D.-S. (2009). Dispersion of multiwalled carbon nanotubes in thermoplastic elastomer gels: Morphological, rheological, and electrical properties. Polymer Composites, 31 (2), 210–217. doi: 10.1002/pc.20786
  18. Rybak, A., Boiteux, G., Melis, F., Seytre, G. (2010). Conductive polymer composites based on metallic nanofiller as smart materials for current limiting devices. Composites Science and Technology, 70 (2), 410–416. doi: 10.1016/j.compscitech.2009.11.019
  19. Boudenne, A., Ibos, L., Fois, M., Majesté, J. C., Géhin, E. (2005). Electrical and thermal behavior of polypropylene filled with copper particles. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 36 (11), 1545–1554. doi: 10.1016/j.compositesa.2005.02.005
  20. Boiteux, G., Mamunya, Y. P., Lebedev, E. V., Adamczewski, A., Boullanger, C., Cassagnau, P., Seytre, G. (2007). From conductive polymer composites with controlled morphology to smart materials. Synthetic Metals, 157 (24), 1071–1073. doi: 10.1016/j.synthmet.2007.11.003
  21. Liang, G. D., Bao, S. P., Tjong, S. C. (2007). Microstructure and properties of polypropylene composites filled with silver and carbon nanotube nanoparticles prepared by melt-compounding. Materials Science and Engineering: B, 142 (2-3), 55–61. doi: 10.1016/j.mseb.2007.06.028
  22. Dang, Z.-M., Li, W.-K., Xu, H.-P. (2009). Origin of remarkable positive temperature coefficient effect in the modified carbon black and carbon fiber cofillled polymer composites. Journal of Applied Physics, 106 (2), 3747–3754. doi: 10.1063/1.3182818
  23. Wang, Z., Meng, X., Li, J., Du, X., Li, S., Jiang, Z., Tang, T. (2009). A Simple Method for Preparing Carbon Nanotubes/Clay Hybrids in Water. The Journal of Physical Chemistry C, 113 (19), 8058–8064. doi: 10.1021/jp811260p
  24. Konishi, Y., Cakmak, M. (2006). Nanoparticle induced network self-assembly in polymer–carbon black composites. Polymer, 47 (15), 5371–5391. doi: 10.1016/j.polymer.2006.05.015
  25. HOST 6433.2–71 (1972). Metodyi opredeleniya elektricheskogo soprotivleniya pri postoyannom napryazhenii. Vved. 01.07.72. Moscow: Izd-vo standartov, 23.
  26. Stauffer, D., Aharony, A. (1994). Introduction to percolation theory. CRC press, 192.
  27. HOST 11262–80 (1980). Plastmassy. Metod ispytaniya na rastyazhenie. Vved. 01.12.80. Moscow: Izd-vo standartov, 14.
  28. Mamunya, Y. P., Davydenko, V. V., Pissis, P., Lebedev, E. V. (2002). Electrical and thermal conductivity of polymers filled with metal powders. European Polymer Journal, 38 (9), 1887–1897. doi: 10.1016/s0014-3057(02)00064-2
  29. Slieptsov, A., Savchenko B., Sova N., Kuryptya Y. (2015). Funktsionalizovaniy polietilen. Zastosuvannya dlya modifikatsiyi napovnenih polimernih kompozitsiy. Himichna promislovist Ukrayini, 3, 47–49.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-06-26

Як цитувати

Kuryptya, Y., Sova, N., Savchenko, B., Slieptsov, A., & Plavan, V. (2016). Розробка електропровідних полімерних гібридних композитів на основі полівінілхлориду та поліетилену. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(6(81), 26–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71233

Номер

Том 3 № 6(81) (2016): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Yaroslav Kuryptya, Nadiya Sova, Savchenko Bohdan Savchenko, Aleksander Slieptsov, Viktoriia Plavan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.