Elektrycznie i termicznie przewodzące nanokompozyty polimerowe na bazie polietylenu o małej gęstości z dodatkiem nanopłytek grafenowych

• Autorzy: Pawlikowska D. , Szymczyk A. , Paszkiewicz S. , Zenker M. , Stanik R. , Subocz J. , Masztak R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2017.9.34

Warianty tytułu

EN

Electrically and thermally conductive polymer nanocomposites based on low-density polyethylene containing graphene nanoplatelets

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku nanopłytek grafenowych na właściwości mechaniczne oraz przewodnictwo elektryczne i termiczne kompozytów na osnowie polietylenu małej gęstości (PE-LD). Kompozyty zawierające 3, 5, 7, 10 i 20% mas. nanopłytek grafenowych (GNP) otrzymano metodą mieszania w stanie stopionym. Stwierdzono, że dodatek GNP powoduje polepszenie przewodnictwa elektrycznego i termicznego oraz stabilności termicznej badanych nanokompozytów. Powoduje on również wzrost modułu Younga, równocześnie nieznacznie zmniejszając wytrzymałość na rozciąganie.

EN

Graphene nanoplatelets (thickness 5-10 nm, diam. 5-10 μm) were added (3-20% by mass) as nanofillers to the molten low-d. polyethylene to obtain the resp. nanocomposites. Thermal and elec. cond. as well as Young modulus of the tested nanocomposites increased with an increase of graphene nanoplatelets content, while the tensile strength and elongation slightly decreased.

Słowa kluczowe

PL

nanopłytki grafenowe; GNP; nanokompozyty; przewodzenie elektryczne; przewodzenie termiczne

EN

graphene nanoparticle; GNP; nanocomposites; electrical conductivity; thermal conductivity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 96, nr 9
• Strony: 1973--1978
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pawlikowska D.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Szymczyk A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Paszkiewicz S.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, al. Piastów 19, 70-310 Szczecin

autor

Zenker M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Stanik R.

• Uniwersytet Techniczny, Drezno (Niemcy)

autor

Subocz J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Masztak R.

• Fabryka Kabli Elpar Sp. z o.o., Parczew

Bibliografia

• [1] S. Paszkiewicz, Z. Rosłaniec, A. Szymczyk, Z. Spitalsky, J. Mosnacek, Chemik 2012, 66, 21.
• [2] A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M.S. Dresselhaus, J. Kong, Large Area, Nano Lett. 2009, 9, 30.
• [3] X. Huang, X. Qi, F. Boey, H. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 666.
• [4] H. Kim, A.A. Abdala, C.W. Macosko, Macromolecules 2010, 43, 6515.
• [5] M.D. Stoller, S. Park, Y. Zhu, J. An, R.S. Ruoff, Nano Lett. 2008, 8, 3498.
• [6] A. Bianco, H.M. Cheng, T. Enoki, Y. Gogotsi, R.H. Hurt, N. Koratkar, T. Kyotani, M. Monthioux, C.R. Park, J.M.D. Tascon, J. Zhang, Carbon 2013, 65, 1.
• [7] Z. Trzaska, M. Trzaska, Mazowsze Studia Regionalne 2016, 19, 223.
• [8] A. Szymczyk, S. Paszkiewicz, Z. Roslaniec, Polym. Bull. 2013, 70, 1575.
• [9] W. Szlezyngier, Z.K. Brzozowski, Tworzywa Sztuczne, t. 1, Wydawnictwo Oświatowe Fosze, Rzeszów 2012.
• [10] I.L. Hosier, A.S. Vaughan, S.G. Swingler, J. Mater. Sci. 2010, 45, 2747.
• [11] Pat. PL 205143 B1 (2010).
• [12] Pat. US 20080149363 A1 (2008).
• [13] IEC 60502-2: 2013 Ed. 3.0, Kable elektroenergetyczne o izolacji wytłoczonej oraz osprzęt do nich na napięcie znamionowe od 1 kV (Um=1,2 kV) do 30 kV (Um=36 kV. Cz.2. Kable na napięcie znamionowe od 6 kV (Um=7,2 kV) do 30 kV (Um=36 kV).
• [14] W. Królikowski, Z. Rosłaniec, Kompozyty 2004, 4, 3.
• [15] PN-ISO 37:2007, Guma i kauczuk termoplastyczny. Oznaczanie właściwości wytrzymałościowych przy rozciąganiu.
• [16] PN-EN ISO 294-1:2002, Tworzywa sztuczne. Wtryskiwanie kształtek do badań z tworzyw termoplastycznych. Cz. 1. Zasady ogólne, formowanie uniwersalnych kształtek do badań i kształtek w postaci beleczek.
• [17] PN-EN ISO 291+AC1:1999, Tworzywa sztuczne. Znormalizowane warunki kondycjonowania i badania.
• [18] PN-EN ISO 1133-1:2011, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) i objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia (MVR) tworzyw termoplastycznych.
• [19] ASTM D1238:2004, Standard test method for melt flow rates of thermoplastics by extrusion plastometer.
• [20] B. Wunderlich, M. Doyle, J. Polym. Sci. 1957, 24, 201.
• [21] PN-88/E-04405:1989, Materiały elektroizolacyjne stałe. Pomiary rezystancji.
• [22] S. Paszkiewicz, A. Szymczyk, R. Pilawka, B. Przybyszewski, A. Czulak, Z. Rosłaniec, Adv. Polym. Tech. 2015, 36, 21611.
• [23] S. Paszkiewicz, I. Taraghi, A. Szymczyk, A. Huczko, M. Kurcz, B. Przybyszewski, R. Stanik, A. Linares, T.A. Ezquerra, Z. Rosłaniec, Comp. Sci. Technol. 2017, 146, 20.
• [24] ISO 22007-2:2015, Plastics. Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity. Part 2. Transient plane heat source (hot disc) method.
• [25] PN-EN ISO 527-1:2012, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Cz. 1. Zasady ogólne.
• [26] PN-EN ISO 527-2:2012, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Cz. 2. Warunki badań tworzyw sztucznych przeznaczonych do prasowania, wtrysku i wytłaczania.
• [27] PN-EN ISO 179-1:2004, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarności metodą Charpy’ego.
• [28] P. Mukhopadhyay, R.K. Gupta, Graphite, graphene and their polymer nanocoposites, CRC Press Taylor & Francis Group, New York 2012.
• [29] E.B. Zeynalov, J.F. Friedrich, Open Mater. Sci. J. 2008, 2, 28.
• [30] A. Szymczyk, J. Appl. Polym. Sci. 2012, 126, 796.
• [31] Y. She, G. Chen, D. Wu, Polym. Int. 2007, 56, 679.
• [32] D. Hansen, G.A. Bernier, Polym. Eng. Sci. 1972, 12, 204.
• [33] R. Haggenmueller, C. Guthy, J.R. Lukes, J.E. Fischer, K.I. Winey, Macromolecules 2007, 40, 2417.
• [34] F.C. Fim, N.R.S. Basso, A.P. Graebin, D.S. Azambuja, G.B. Galland, J. Appl. Polym. Sci. 2012, 128, 2630.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).