Abstract
The aim of this work was to find the optimal conditions for the formation of nanocomposites, study their structure and properties and conditions for the formation of multicomponent materials based on epoxy polymers and carbon nanotubes with predetermined performance properties.
 The basis for the formation of epoxy polymers was an epoxydian oligomer (EDO) based on bisphenol A. Polypox H354 was used as a hardener for EDO.
 Carbon nanotubes (CNT) were used as a nanofiller for the preparation of nanocomposites.
 The research methods were a diffractometer for measuring the intensity of X-ray scattering in the region of small angles and a differential scanning calorimeter for obtaining heating thermograms.
 The electrical conductivity of the samples at a temperature of 293 K was measured at direct current according to the two-electrode scheme.
 In this work the structure, thermophysical properties and electrical conductivity of nanocomposites based epoxy polymers and carbon nanotubes have been studied. It was found that at low CNT content the formation of nanocomposites occurs by the mechanism of epoxy network growth, which is accompanied by the displacement of CNT particles to the periphery of the epoxy matrix. This process is accompanied by an increase in the scattering intensity of the SAXS, a rapid increase in the glass transition temperature and the degree of crosslinking of the epoxy polymer. When the critical concentration is reached, CNT particles form a continuous cluster, which leads to occurrence percolation threshold, reducing the glass transition temperature, expanding the glass transition range, occurrence of pores and reducing the degree of completion of the crosslinking reaction in nanocomposites relative to the epoxy polymer. It is established that the improvement of nanocomposite properties and the occurrence of the percolation threshold is due to the maximum specific energy of ER-CNT interaction and is achieved at a critical mass concentration of nanofiller from 0,1% to 0,4%.
Highlights
The basis for the formation of epoxy polymers was an epoxydian oligomer (EDO) based on bisphenol A
The electrical conductivity of the samples at a temperature of 293 K was measured at direct current according to the two-electrode scheme
It was found that at low Carbon nanotubes (CNT) content the formation of nanocomposites occurs by the mechanism of epoxy network growth, which is accompanied by the displacement of CNT particles to the periphery of the epoxy matrix
Summary
Метою даної роботи було знайти оптимальні умови утворення нанокомпозитів, вивчити їх структуру та властивості та умови утворення багатокомпонентних матеріалів на основі епоксидних полімерів та вуглецевих нанотрубок із заданими експлуатаційними властивостями. Основою для утворення епоксидних полімерів був епоксидний олігомер на основі бісфенолу А. У цій роботі досліджені структура, теплофізичні властивості та електропровідність нанокомпозитів на основі епоксидних полімерів та вуглецевих нанотрубок. Встановлено, що при низькому вмісті вуглецевих нанотрубок утворення нанокомпозитів відбувається за механізмом зростання епоксидної мережі, що супроводжується виштовхуванням частинок вуглецевих нанотрубок на периферію епоксидної матриці. Цей процес супроводжується збільшенням інтенсивності розсіювання SAXS, швидким підвищенням температури склування і ступенем зшивання епоксидного полімеру. При досягненні критичної концентрації частинки вуглецевих нанотрубок утворюють суцільний кластер, що призводить до появи порогу перколяції, зниження температури склування, розширення діапазону склування, появи пор і зменшення ступеня завершення реакції зшивання в нанокомпозитах відносно епоксиднго полімеру. Встановлено, що поліпшення властивостей нанокомпозитів та виникнення порогу перколяції зумовлені максимальною питомою енергією взаємодії ER-CNT та досягаються при критичній масовій концентрації нанонаповнювача від 0,1 % до 0,4 %
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
