Influence of hybrid carbon nanofillers on the cure behavior and properties of epoxy material

• Autorzy: Mąka H. , Spychaj T. , Pilawka R. , Dziedzic P.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.181

Warianty tytułu

PL

Wpływ hybrydowych nanonapełniaczy węglowych na proces sieciowania i właściwości materiałów epoksydowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The curing process of epoxy compositions with 1-butylimidazole (2 phr as a catalyst) and hybrid carbon nanofillers: multiwalled carbon nanotubes (CNTs) and graphene (GN) (total carbon nanofillers content 0.25—1.0 wt %) has been characterized via rheometry. Thermomechanical measurements of epoxy composites revealed a rather large decrease in the glass transition temperatures depending on CNT/GN weight ratio and total nanofillers content. Electrical volume resistivity of epoxy materials decreased about 8—10 orders of magnitude after modification with 0.25—0.50 wt % CNT/GN hybrids to the range 105—106 Ω•m.

PL

Za pomocą pomiarów reometrycznych scharakteryzowano proces sieciowania kompozycji epoksydowych z udziałem 2 phr 1-butyloimidazolu jako katalizatora i 0,25—1,0 % mas. hybrydowych nanonapełniaczy węglowych — wielościennych nanorurek (CNT) i grafenu (GN). Na podstawie badań termomechanicznych wytworzonych kompozytów epoksydowych stwierdzono znaczne zmniejszenie wartości temperatury zeszklenia, zależne od stosunku masowego CNT/GN i zawartości nanonapełniacza. Wartość rezystywności skrośnej materiałów epoksydowych po modyfikacji dodatkiem 0,25—0,50 % mas. nanonapełniacza węglowego zmniejszyła się o 8—10 rzędów wielkości.

Słowa kluczowe

EN

epoxy resin; 1-butylimidazole; hybrid carbon nanofillers; thermomechanical properties; electrical properties

PL

żywica epoksydowa; 1-butyloimidazol; hybrydowe nanonapełniacze węglowe; właściwości termomechaniczne; właściwości elektryczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 3
• Strony: 181--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Mąka H.

• West Pomeranian University of Technology, Polymer Institute, ul. Pulaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland

autor

Spychaj T.

• West Pomeranian University of Technology, Polymer Institute, ul. Pulaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland

autor

Pilawka R.

• West Pomeranian University of Technology, Polymer Institute, ul. Pulaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland

autor

Dziedzic P.

• West Pomeranian University of Technology, Polymer Institute, ul. Pulaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland

Bibliografia

• [1] Farkas A., Strohm P.F.: Journal of Applied Polymer Science 1968, 12, 159. http://dx.doi.org/10.1002/app.1968.070120115
• [2] Barton J.M., Hamerton I., Howlin B. J. et al.: Polymer 1998, 10, 1929. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(97)00372-8
• [3] Ooi S.K., Cook W.D., Simon G.P., Such C.H.: Polymer 2000, 41, 3639. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00600-X
• [4] Dearlove T.J.: Journal of Applied Polymer Science 1970, 14, 1615. http://dx.doi.org/10.1002/app.1970.070140618
• [5] Jíšová V.: Journal of Applied Polymer Science 1987, 34, 2547. http://dx.doi.org/10.1002/app.1987.070340718
• [6] Heise M.S., Martin G.C.: Macromolecules 1989, 22, 99. http://dx.doi.org/10.1021/ma00191a020
• [7] Ham Y.R., Kim S.H., Shin Y.J. et al.: Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2010, 16, 556. http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2010.03.022
• [8] „Curing agents for epoxy resin systems”, in „Review of Science and Technology in ESCWA Countries”, issue 4, p. 78, 4th Ed., United Nations: Economic and Social Commission for Western Asia; book:google.com/books:isbm=9211282446, Jan. 15, 2015.
• [9] Kowalczyk K., Spychaj T.: Polimery 2003, 48, 833.
• [10] Rahmathullah A.M., Jeyarajasingam A., Merritt B. et al.: Macromolecules 2009, 42, 3219. http://dx.doi.org/10.1021/ma802669k
• [11] Mąka H., Spychaj T., Pilawka R.: Industrial and Engineering Chemistry Research 2012, 51, 5197. http://dx.doi.org/10.1021/ie202321j
• [12] Silva A.A., Livi S., Netto D.B. et al.: Polymer 2012, 54, 2123. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2013.02.021
• [13] Fukushima T., Kosaka A., Ishimura Y. et al.: Science 2003, 300, 2072. http://dx.doi.org/10.1126/science.1082289
• [14] Nuvoli D., Valentini L., Alzari V. et al: Journal of Materials Chemistry 2011, 21, 3428. http://dx.doi.org/10.1039/C0JM02461A
• [15] Throckmorton J.A., Watters A.L., Geng X., Palmese G.R.: Composites Science and Technology 2013, 86, 38. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2013.06.016
• [16] Mąka H., Spychaj T., Kowalczyk K.: Journal of Applied Polymer Science 2014, 131, 40401. http://dx.doi.org/ 10.1002/app.40401
• [17] Mąka H., Spychaj T., Pilawka R.: Express Polymer Letters 2014, 8, 723. http://dx.doi.org/10.3144/expresspolymlett.2014.75
• [18] Zhou T., Wang X., Liu X., Xiong D.: Carbon 2009, 47, 1112. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2008.12.039
• [19] Zhou T.,Wang X., Zhu H.,Wang T.: Composites Part A 2009, 40, 1792. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2009.08.019
• [20] Guo P., Chen X., Gao X. et al.: Composites Science and Technology 2007, 67, 3331. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.03.026
• [21] Yang K., Gu M., Jin Y.: Journal of Applied Polymer Science 2008, 110, 2980. http://dx.doi.org/10.1002/app.28898
• [22] Yang K., Gu M., Jin Y. et al.: Composites Part A2008, 39, 1670. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2008.07.011
• [23] Kowalczyk K., Kugler S., Spychaj T.: Polimery 2014, 59, 650. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2014.650
• [24] Kugler S., Kowalczyk K., Spychaj T.: Progress in Organic Coatings 2015, 85, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.02.019
• [25] Yang S.Y., Lin W.N., Huang Y.L. et al.: Carbon 2011, 49, 793. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2010.10.014
• [26] Putz K.W., Palmeri M.J., Cohn R.B. et al.: Macromolecules 2008, 41, 6752. http://dx.doi.org/10.1021/ma800830p
• [27] Ricciardi F., RomanchickW.A., Joullie M.M.: Journal of Polymer Science. Part A Polymer Chemistry 1983, 21, 1475. http://dx.doi.org/10.1002/pol.1983.170210520
• [28] Zhamu A., Hou Y.P., Zhong W.H. et al.: Polymer Composites 2007, 28, 605. http://dx.doi.org/10.1002/pc.20278
• [29]Wang J., Fang Z., Gu A. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2006, 100, 97. http://dx.doi.org/10.1002/app.22647
• [30] Liu W., Koh K.L., Lu J. et al.: Journal of Materials Chemistry 2012, 22, 18395. http://dx.doi.org/10.1039/C2JM32708B
• [31] Liu F., Guo K.: Polymers for Advanced Technologies 2014, 25, 418. http://dx.doi.org/10.1002/pat.3256

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.