Теплофізичні властивості й термодеструкція нанокомпозитів, отверднених у сталих фізичних полях

З використанням методів диференційної скануючої калориметрії (ДСК) та тер-могравіметрії були досліджені нано-композити складу ЕП–3 % СdO та ЕП–3 % (СdO + ПАн), отверднені за нормальних умов та в постійному магнітному або електричному полях. Показано, що ці чинники впливають на сегментальну рухливість міжвузлових фрагментів зшитого полімеру та на стрибок питомої теплоємності. Взаємодія зовні-шнього магнітного поля тільки з дипольними молекулами зразка ЕП–3 % CdO зумовлює часткові зміни в його структурі. Аналітична обробка ДСК-термограм показала, що введення до епоксидної матриці поліаніліну (ПАн) та CdO 3 об. % сприяє зменшенню питомої теплоємності епоксиполімеру (ЕП) на дослідженому температурному інтервалі та, відповідно, зумовлює зростання сегментальної рухливості. ПАн, введений до складу суміші реагентів ЕП–CdO, витісняється у міжфазові шари органонеорганічної суміші і сприяє їх суміщенню. Ці дані корелюють зі змінами енергій активації залежно від складу нанокомпозитів та умов їх тверднення. Було встанов-лено каталітичний вплив CdO на піроліз поліепоксидної матриці.

Рік видання: 
2013
Номер: 
5
УДК: 
678.686:678.01.537.63
С. 107–114., укр., Іл. 3. Табл. 3. Бібліогр.: 19 назв.
Література: 

1. D.W. van Krevelen, Properties of Polymers. Elsevier, 2009, 1004 p.
2. S. Ding and A. Khare, “Polymer durability estimates based on apparent activation energy for thermal oxidation degradation”, Thermochem. Acta, vol. 367—368, pp.107— 112, 2009.
3. D.M. Price et al., Thermogravimetry of Polymers. UK, Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2000, pp. 8094— 8105.
4. C.A. Gracia-Fernandez et al., “Study of the degradation of a thermoset system using TGA and modulated TGA”, Progress in Organic Coatings, vol. 54, pp. 332—336, 2005.
5. Lee Jae-Young et al., “Cure and Thermal Degradation Kinetics of DGEB/MDA/PGE-AcAm/CTBN System by Kissinger Equation”, J. Ind. Eng. Chem., vol. 4, no. 1, pp. 7—11, 1998.
6. Термомеханічні властивості нанокомпозитів складу EП — 3% CdO та EП — 3% (CdO + ПАн), отверднених у постійних магнітному або електричному полях / В.О. Віленський, Ю.В. Бардадим, М.В. Юрженко, М.М. Загорний // Полімер. журнал. — 2012. — 34, № 4. — С. 382—387.
7. Демченко В.Л., Віленський В.О. Вплив постійних електричного і магнітного полів на структуру і термомеханічні властивості композитів на основі епоксидного полімеру і оксиду Fe(III) або Al(III) // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2009. — № 2. — С. 114—121.
8. Віленський В.О., Демченко В.Л. Вплив природи дисперсних наповнювачів на структуру, теплофізичні властивості та електропровідність композитів на основі епоксидно смоли // Полімер. журнал. — 2008. — 30, № 2. — С. 133—140.
9. Бродский Е.С., Лукашенко И.М., Золотухин Б.Е. Использование пиролитической мас-спектроскопии для исследования сложных объектов // Журн. физической химии. — 1975. — 49, вып. 39. — С. 792.
10. D. Bover, An introduction to Polymer Physics. Chapter 6 “Mechanical properties 1— time-independent elasticity”. UK, Cambridge: Cambridge University Press, 2002, pp.162—166.
11. Деякі фізичні характеристики релаксаційно структури наповнених епоксиполімерів / В.О. Віленський, Л.А. Гончаренко, В.Л. Демченко, Ю.В. Бардадим // Полімер. журнал. — 2012. — 34, № 2. — С. 168—177.
12. B.A. Mansur et al., “Preparation, Characterization and Thermal Degradation of Polyimide (4-APS/BTDA)/SiO2 Composite Films”, Int. J. Molecular Sci., vol. 13, no. 4, pp. 4860—4872, 2012.
13. Вплив постійного магнітного поля на структуру композитів на основі епоксидного полімеру та оксиду Fe(III) або Al(III) / В.Л. Демченко, В.І. Штомпель, В.О. Віленський, Ю.Ю. Керча // Полімер. журнал. — 2008. — 30, № 4. — С. 302—310.
14. Tonbul Yalcin and Yurdakoc Kadir, “Pyrolysis kinetics of asphaltites determined by thermal analysis”, Turk. J. Chem., vol. 25, pp. 333—339, 2001.
15. R.R. Keuleers et al., “Comparison of some methods for activation energy determination of thermal decomposition reactions by thermogravimetry”, Thermochem. Acta, vol. 185, pp. 127—142, 2002.
16. Won Li Kim et al., “Kinetic Characterization of Thermal Degradation Process for Commercial Rubbers”, J. Ind. Eng. Chem., vol. 6, no. 5, pp. 348—355, 2000.
17. Chiang Chin-Lung et al., “Thermal stability and degradation kinetics of novel organic/inorganic epoxy hybrid containing nitrogen/silicon/phosphorus by sol-gel method”, Thermochem. Acta, vol. 453, pp. 97—104, 2007.
18. Физическая энциклопедия. В 5 т. / Под ред. А.М. Прохорова. — М.: Большая Российская энциклопедия. — 1994. — Т. 4. Поляризация. — С. 64—68.
19. Віленський В.О., Демченко В.Л. Вплив напруженості постійного електричного поля на структуру, теплофізичні властивості та провідність нанокомпозитів поліепоксид-оксид металу // Вісник Київського ун-ту. Сер. Фіз.-мат. науки. — 2009. — Вип. 1. — С. 227—232.

Список літератури у транслітерації: 

1. D.W. van Krevelen, Properties of Polymers. Elsevier, 2009, 1004 p
2. S. Ding and A. Khare, “Polymer durability estimates based on apparent activation energy for thermal oxidation degradation”, Thermochem. Acta, vol. 367–368, pp.107–112, 2009.
3. D.M. Price et al., Thermogravimetry of Polymers. UK, Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2000, pp. 8094–8105.
4. C.A. Gracia-Fernandez et al., “Study of the degradation of a thermoset system using TGA and modulated TGA”, Progress in Organic Coatings, vol. 54, pp. 332–336, 2005.
5. Lee Jae-Young et al., “Cure and Thermal Degradation Kinetics of DGEB/MDA/PGE-AcAm/CTBN System by Kissinger Equation”, J. Ind. Eng. Chem., vol. 4, no. 1, pp. 7–11, 1998.
6. Termomekhanichni vlastyvosti nanokompozytiv skladu EP – 3% CdO ta EP – 3% (CdO + PAn), otverdnenykh u postiĭnykh mahnitnomu abo elektrychnomu poli͡akh / V.O. Vilens′kyĭ, I͡u.V. Bardadym, M.V. I͡urz͡henko, M.M. Zahornyĭ // Polimer. z͡hurnal. – 2012. – 34, # 4. – S. 382–387.
7. Demchenko V.L., Vilens′kyĭ V.O. Vplyv postiĭnykh elektrychnoho i mahnitnoho poliv na strukturu i termomekhanichni vlastyvosti kompozytiv na osnovi epoksydnoho polimeru i oksydu Fe(III) abo Al(III) // Naukovi visti NTUU “KPI”. – 2009. – # 2. – S. 114–121.
9. Vilens′kyĭ V.O., Demchenko V.L. Vplyv pryrody dyspersnykh napovni͡uvachiv na strukturu, teplofizychni vlastyvosti ta elektroprovidnist′ kompozytiv na osnovi epoksydno smoly // Polimer. z͡hurnal. – 2008. – 30, # 2. – S. 133–140.
10. Brodskiĭ E.S., Lukashenko I.M., Zolotukhin B.E. Ispol'zovanie piroliticheskoĭ mas-spektroskopii dli͡a issledovanii͡a slozhnykh ob"ektov // Zhurn. fizicheskoĭ khimii. – 1975. – 49, vyp. 39. – S. 792.
11. D. Bover, An introduction to Polymer Physics. Chapter 6 “Mechanical properties 1– time-independent elasticity”. UK, Cambridge: Cambridge University Press, 2002, pp.162–166.
12Dei͡aki fizychni kharakterystyky relaksat͡siĭno struktury napovnenykh epoksypolimeriv / V.O. Vilens′kyĭ, L.A. Honcharenko, V.L. Demchenko, I͡u.V. Bardadym // Polimer. z͡hurnal. – 2012. – 34, # 2. – S. 168–177.
13. B.A. Mansur et al., “Preparation, Characterization and Thermal Degradation of Polyimide (4-APS/BTDA)/SiO2 Composite Films”, Int. J. Molecular Sci., vol. 13, no. 4, pp. 4860–4872, 2012.
14. Vplyv postiĭnoho mahnitnoho poli͡a na strukturu kompozytiv na osnovi epoksydnoho polimeru ta oksydu Fe(III) abo Al(III) / V.L. Demchenko, V.I. Shtompel′, V.O. Vilens′kyĭ, I͡u.I͡u. Kercha // Polimer. z͡hurnal. – 2008. – 30, # 4. – S. 302–310.
15.Tonbul Yalçin andYurdakoçKadir, “Pyrolysis kinetics of asphaltites determined by thermal analysis”, Turk. J. Chem., vol. 25, pp. 333–339, 2001.
16. R.R. Keuleers et al., “Comparison of some methods for activation energy determination of thermal decomposition reactions by thermogravimetry”, Thermochem. Acta, vol.185, pp. 127–142, 2002.
17. Won Li Kim et al., “Kinetic Characterization of Thermal Degradation Process for Commercial Rubbers”, J. Ind. Eng. Chem., vol. 6, no. 5, pp. 348–355, 2000.
18. Chiang Chin-Lung et al., “Thermal stability and degradation kinetics of novel organic/inorganic epoxy hybrid containing nitrogen/silicon/phosphorus by sol-gel method”, Thermochem. Acta, vol. 453, pp. 97–104, 2007.
19. Fizicheskai͡a ėnt͡siklopedii͡a. V 5 t. / Pod red. A.M. Prokhorova. – M.: Bol'shai͡a Rossiĭskai͡a ėnt͡siklopedii͡a. – 1994. – T. 4. Poli͡arizat͡sii͡a. – S. 64–68.
20. Vilens′kyĭ V.O., Demchenko V.L. Vplyv napruz͡henosti postiĭnoho elektrychnoho poli͡a na strukturu, teplofizychni vlastyvosti ta providnist′ nanokompozytiv poliepoksyd-oksyd metalu // Visnyk Kyïvs′koho un-tu. Ser. Fiz.-mat. nauky. – 2009. – Vyp. 1. – S. 227–232.

Текст статтіРозмір
2013-5-15.pdf387.22 КБ

Тематичні розділи журналу

,