Экспериментальные свидетельства неоднозначности влияния графена на прочность и стойкость полиэпоксида
Аннотация
Установлено, что наполнение графенами (из спиртовых растворов плотности 8 и 31 г\л) снижает прочность при сжатии и стойкость к истиранию, прочностную термостойкость (на примере полуторакратного падения прочности при сжатии при 25 и 200оС), а также стойкость к агрессивным жидкостям (на примере конц.азотной кислоты, хлорметилена и смеси ацетона с этилацетатом). Наиболее вероятной причиной того автор видит особенности пластинчатой структуры графена, склонной к дезактивации (самосворачианию) частиц и поэтому чувствительной к технологии его замеса в смоле при отверждении. Вместе с тем наблюдается практически важное повышение (в 1,3-1,8 раз) прочности при нормальном адгезионном отрыве склеенных стальных цилиндров. Исследования показали ограниченность позитивных эффектов графена как наполнителя эпоксидов, хотя его введением можно существенно улучшать отдельные практически важные характеристики (адгезию, термо- и электропроводность).
Ключевые слова
Список литературы
1. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nature Materials, 2007, 6, 183.
2. Сергей Шумилин. Нобелевская премия…из мусорной корзины! Открытие графена. Наука и Техника, 2016, №5(120), с.4-12.
3. Room-temperature cured hydrophobic epoxy/graphene composites as corrosion inhibitor for cold-rolled steel. Kung-Chin Chang, Min-Hsiang Hsu, Hsin-I Lu et al. CARBON, 2014, 6 6 , p. 1 4 4 -1 5 3
4. Highly thermal conductive composites with polyamide-6 covalently-grafted graphene by an in situ polymerization and thermal reduction process Peng Ding, Shuangshuang Su, Na Song, Shengfu Tang, Yimin Liu, Liyi Shi CARBON, 2014, 6 6, p. 5 7 6 -5 8 4
5. Impact of Few-Layered Graphene Plates on Structure and Properties of an Epoxy Resin// B. M. Gorelov, A. M. Gorb, O. I. Polovina, A. B. Nadtochiy, D. L. Starokadomsky, S. V. Shulga and V. M. Ogenko // Nanotechn.,Nanomat.,Nanotechnology, 2016, V.14, no 4, p.527-537
6. C. D. Reddy, S. Rajendran, K. M. Liew.// Nanotechnology, 2006, 17, p. 864.
7. D. W. Boukhvalov, M. I. Katsnelson, A. I. Lichtenstein.// Phys. Rev. B, 2008, 77, p.427.
8. P. L. Andres, R. Ramírez, J. A. Vergés.// Phys. Rev. B, 2008, 77, p.403.
9. A. A. Balandin, S. Ghosh, W. Bao et al.// Nano Lett., 2008, 8, p.902.
10. S. Ghosh, I. Calizo, D. Teweldebrhan et al.// Appl. Phys. Lett., 2008, 92, p.911.
11. E. Pop, D. Mann, Q. Wang, K. Goodson, and H. Dai.// Nano Lett., 2006, 6, p. 96.
12. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. C. Eklund.// Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes. New York: Academic Press, 1996.
13. C. Faugeras, B. Faugeras, M. Orlita et al.// ACS Nano, 2010, 4, p.1889.
14. Effect of Graphene 1 - 5 wt% on Epoxy-composite characteristics. D.Starokadomsky, S.Shulgа, А.Svatogor, A.Оbrazkov, А.Ткаchenkо.// INTERN. MEETING «CLUSTERS AND NANOSTRUCTURED MATERIALS» (CNM-4) -Uzhhorod, October 2015, Р.131
15. И.Добротвор, К.Мороз, А.Букетов, П.Стухляк. Эпоксикомпозитные материалы для покрытий: ИК-спектральный и оптический анализ структуры, исследования содержания гель-фракции в композитах.// Вестник Тернопольского Гос.тех.Университета, 2009, №1,. С.33-45.
16. Manjunatha G.1,*, Raji George1, Iranna Hiremath2. Functionalized Graphene for Epoxy Composites with Improved Mechanical Properties.// American Journal of Materials Science 2016, 6(4A): 41-46
17. Danielle R.Klimek-McDonald, "MECHANICAL PROPERTIES OF GRAPHENE NANOPLATELET/EPOXY COMPOSITES", Dissertation, Michigan Technological University, 2015. 240 р. http://digitalcommons.mtu.edu/etds/1014
18. Enhanced thermal and mechanical properties of epoxy composites by mixing thermotropic liquid crystalline epoxy grafted graphene oxide. B. Qi, S. R. Lu*, X. E. Xiao, L. L. Pan, F. Z. Tan, J. H. Yu.// eXPRESS Polymer Letters Vol.8, No.7 (2014) 467-479 Available online at www.expresspolymlett.com
19. В.Е. Мурадян, А.А. Арбузов, Е.А. Влияние добавки функционализированного оксида графена на диэлектрические свойства эпоксидного композита.// Письма в ЖТФ, 2013, том 39, вып. 18-19.
20. Long-ChengTang. The effect of graphene dispersion on the mechanical properties of graphene/epoxy composites.//CARBON. August 2013, V.60, p. 16-27 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622313002698
21. Superior Mechanical Properties of Epoxy Composites Reinforced by 3D Interconnected Graphene Skeleton./ Ya Ni, Lei Chen, Kunyue Teng, Jie Shi et al.// ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (21), p.11583-11591.
22. Planar Porous Graphene Woven Fabric/Epoxy Composites with Exceptional Electrical, Mechanical Properties, and Fracture Toughness./ Xu Liu, Xinying Sun, Zhenyu Wang et al.// ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (38), p.21455-21464
23. Graphite Nanoplatelet-Epoxy Composite Thermal Interface Material/ Aiping Yu, Palanisamy Ramesh, Mikhail E. Itkis, Elena Bekyarova and Robert C. Haddon J. Phys. Chem. C, 2007, 111 (21), p. 7565-7569
24. Ultrahigh Thermal Conductivity of Assembled Aligned Multilayer Graphene/Epoxy Composite./ Qi Li, Yufen Guo, Weiwei Li, Shengqiang Qiu, Chao Zhu et al. // Chem. Mater., 2014, 26 (15), p. 4459-4465
25. Vertically Aligned and Interconnected Graphene Networks for High Thermal Conductivity of Epoxy Composites with Ultralow Loading./ Gang Lian, Chia-Chi Tuan, Liyi Li, Shilong Jiao, et al.// Chem. Mater., 2016, 28 (17), p.6096-6104.
26. Ultralow Electrical Percolation in Graphene Aerogel/Epoxy Composites Zhenyu Wang, Xi Shen, Ne Myo Han, Xu Liu, Ying Wu, Wenjing Ye, and Jang-Kyo Kim Chem. Mater., 2016, 28 (18), pp 6731-6741
27. Graphene Aerogel/Epoxy Composites with Exceptional Anisotropic Structure and Properties. Zhenyu Wang, Xi Shen, Mohammad Akbari Garakani, Xiuyi Lin, Ying Wu, Xu Liu, Xinying Sun, and Jang-Kyo Kim// ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7 (9), pp 5538-5549
28. Julia A King, Danielle R Klimek, Ibrahim Miskioglu. Mechanical properties of graphene nanoplatelet/epoxy composites.// Journal of Composite Materials, 2015, Vol. 49, Issue 6.
29. Thermally Annealed Anisotropic Graphene Aerogels and Their Electrically Conductive Epoxy Composites with Excellent Electromagnetic Interference Shielding Efficiencies./ Xing-Hua Li, Xiaofeng Li, Kai-Ning Liao, Peng Min et al.// ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8 (48), p.33230-33239
30. Свойства нанокомпозита на основе эпоксидной смолы с присадкой графена// ssu-filippov. 21.4.2013. https://www.graphene-russia.com/продукция/эпоксидная-смола-с-графеном/
31. Starokadomsky D., Tkachenko A., Shulga S. Filling with the Graphene Nanoplates as Effective Method of Considerable Adhesion Increase to Steel of Epoxy-Composite Tapes. // Materials of ХVI International Conference PHYSICS AND TECHNOLOGY OF THIN FILMS AND NANOSYSTEMS (ICPTTFN-ХVI). Uzhgorod, 5.2017, p.253.
Рецензия
Для цитирования:
Старокадомский Д.Л. Экспериментальные свидетельства неоднозначности влияния графена на прочность и стойкость полиэпоксида. Пластические массы. 2019;(1-2):31-36.
Просмотров:
350
Послать статью по эл. почте 
