The influence of the type of carbon nanotubes on the structural characteristics of polymer composites
https://doi.org/10.35164/0554-2901-2026-02-45-48
Abstract
The influence of single-walled and multi-walled carbon nanotubes on the structural characteristics of polymer composites based on polydimethylsiloxane (PDMS) has been determined. The study was conducted to establish the relationship between their morphology and structure and the dynamic viscosity of the resulting compositions. It was found that multi-walled carbon nanotubes can be introduced in greater quantities than single-walled ones without a significant increase in viscosity, expanding the range of technological solutions for manufacturing modes and molding methods for the composites. Single-walled nanotubes have a larger specific surface area and are longer than multi-walled nanotubes, which facilitates the formation of a more developed three-dimensional network of physical bonds between the nanotubes and polydimethylsiloxane macromolecules.
About the Authors
S. Yu. Voronina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Russian Federation
Russian Federation
Krasnoyarsk
O. V. Semenukha
RESHETNEV JSC
Russian Federation
Russian Federation
Zheleznogorsk, Krasnoyarsk Region
V. D. Voronchikhin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Russian Federation
Russian Federation
Krasnoyarsk
References
1. Сорокин А.Е., Сагомонова В.А., Петрова А.П., Соловьянчик Л.В. Технологии получения полимерных композиционных материалов на основе термопластичной матрицы (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. №3(97). С. 78–86. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-3-78-86.
2. Yin F., et al. Stretchable, highly durable ternary nanocomposite strain sensor for structural health monitoring of flexible aircraft // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 2677. DOI: 10.3390/s17112677.
3. Ryu C., et al. Measurement of pulsating flow using a self-attachable flexible strain sensor based on adhesive PDMS and CNT // Chemosensors. 2022. Vol. 10, N5. P. 187. DOI: 10.3390/chemosensors10050187.
4. Voronina S., et al. The influence of the carbon nanofiller in the PDMS-based composites on the strain resistive effect // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2025. P. 1–12. DOI: 10.1080/1536383X.2025.2454397.
5. Miranda I., et al. Properties and applications of PDMS for biomedical engineering: A review // Journal of functional biomaterials. 2021. Т. 13, N1. P. 2. DOI: 10.3390/jfb13010002.
6. Prusty R.K., et al. CNT/polymer interface in polymeric composites and its sensitivity study at different environments // Advances in Colloid and Interface Science. 2017. Vol. 240. P. 77–106. DOI: 10.1016/j.cis.2016.12.008.
7. Анпилогова В.С., Ней З.Л., Кравченко Т.П., Осипчик В.С., Николаева Н.Ю., Крылов А.В. Реологические и физико-механические характеристики нанокомпозитов полиэтилена низкого давления // Пластические массы. 2017. №3–4. С. 19–21. DOI: 10.35164/0554-2901-2017-3-4-19-21.
8. Moskalyuk O.A., Tsobkallo E.S., Yudin V.E., et al. Mechanical and conducting properties of polypropylene fibers filled with carbon nanotubes with functionalized surface // Russian Journal of Applied Chemistry. 2012. Vol. 85, N6. P. 957–962. DOI: 10.1134/S1070427212050213.
9. Аллахвердиева Х.В., Кахраманов Н.Т., Дадашева Э.В. Электропроводящие нанокомпозиты на основе полиэтилена высокой плотности и различных типов углеродсодержащих наполнителей // Пластические массы. 2023. №5–6. С. 53–56. DOI: 10.35164/0554-2901-2023-5-6-53-56.
10. Sulym I., Terpilowski K., Goncharuk O., et al. Electrical characteristics and surface topography of elastomeric nanocomposites based on multiwalled carbon nanotubes and poly(dimethylsiloxane) // 2024 IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD). 12 August 2024. Toulouse, France. P. 1–4. DOI: 10.1109/ICD59037.2024.10613199.
11. Нагорная Я.А., Трофимов Д.А, Шалгунов С.И. [и др.]. Реологические свойства эпоксидных олигомеров с активными разбавителями – Лапроксидами и Лапролатом // Клеи. Герметики. Технологии. 2020. №7. С. 21–27. DOI 10.31044/1813-7008-2020-0-7-21-27. EDN VWXLHH.
12. Селькин В.П., Григорьев Ф.А., Карсакова М.В., Копылов С.В. Влияние введения одностенных углеродных нанотрубок на электрические и механические характеристики сополимера тетрафторэтилена с этиленом // Пластические массы. 2023. №7–8. С. 44–46. DOI: 10.35164/0554-2901-2023-7-8-44-46.
13. Семенуха О.В., Воронина С.Ю., Воронин И.А. Влияние технологических параметров на свойства электропроводящих материалов // Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 2024. Т. 70, №6. С. 45–50. DOI: 10.46418/0021-3489_2024_70_06_08.
14. Булычев Н.А. Получение наноразмерных материалов в плазменных разрядах и ультразвуковой кавитации // Теплофизика высоких температур. 2021. Т. 59, №4. С. 600–633. DOI: 10.31857/S0040364421040074.
15. Новикова С.А., Парфенов В.А., Зайцева Ю.Н. Золь-гель синтез и адсорбционные свойства мезопористого силиката с меркаптогруппами // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2018. №4. С. 518–530. DOI: 10.17516/1998-2836-0096.
16. Дьячкова Т.П., Хан Ю.А., Орлова Н.В., Кондрашов С.В. Окисление многослойных углеродных нанотрубок в парах перекиси водорода: закономерности и эффекты // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2016. №2. С. 323–333. DOI: 10.17277/vestnik.2016.02.pp.323–333.
17. Гуняев Г.М., Каблов Е.Н., Алексашин В.М. Модифицирование конструкционных углепластиков углеродными наночастицами // Российский химический журнал. 2010. №1. С. 5–11. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-2-10-10.
18. Merkulova Y.I., Kondrashov S.V., D’yachkova T. P., et al. Effect of carbon nanotubes dispersed in binder on properties of epoxy nanocomposite // Russian Journal of Applied Chemistry. 2015. Vol. 88, N11. P. 1848–1854. DOI: 10.1134/S10704272150110166.
19. Иржак Т.Ф., Иржак В.И. Эпоксидные нанокомпозиты // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2017. №6. С. 485–522. DOI: 10.7868/S2308112017060049.
20. Миронов Ю.М. Применение спектроскопии комбинационного рассеяния для исследований полимерных композиционных материалов // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. №7. С. 4. DOI: 10.7463/0712.0431524.
21. Biswas S., et al. Does the type of polymer and carbon nanotube structure control the electromagnetic shielding in melt-mixed polymer nanocomposites // Journal of Composites Science. 2020. N1. P. 9. DOI: 10.3390/jcs4010009.
Review
For citations:
Voronina S.Yu., Semenukha O.V., Voronchikhin V.D. The influence of the type of carbon nanotubes on the structural characteristics of polymer composites. Plasticheskie massy. 2026;1(2):45-48. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2026-02-45-48
Views:
107
JATS XML
Email this article 
