Modyfikacja właściwości elektrycznych polimerów i tworzyw sztucznych

• Autorzy: Kolasińska E. , Szmaja A. , Napolski G. , Świeboda T. , Tazbir I.

Warianty tytułu

EN

Modification of electrical properties of polymers and plastics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tworzywa sztuczne i polimery są materiałami często wykorzystywanymi w przemyśle elektrycznym i elektrotechnicznym. Materiały te cechuje duża uniwersalność i szeroki zakres możliwości aplikacyjnych. Popularność zyskały m.in. dzięki niskiej gęstości, co znacząco wpływa na obniżenie masy wyrobów oraz niskiej energochłonności procesów wytwarzania, przetwórstwa i formowania oraz możliwości recyklingu. Zazwyczaj jednak wymagana jest poprawa lub zmiana wybranej właściwości tworzywa, by spełniało wymogi stawiane materiałom w konkretnym zastosowaniu. Modyfikację taką prowadzić na dwa główne sposoby fizycznie lub chemicznie. Modyfikacja poprzez działanie chemiczne może być związana z wprowadzeniem dodatkowego składnika, powiązanym z reakcją chemiczną, kopolimeryzacją lub funkcjonalizacją. Modyfikacja jest pozbawiona cech reakcji chemicznej i może być przeprowadzona jako zmiana struktury na drodze ściskania, rozciągania, obróbki termicznej lub tworzenie blend i kompozytów z niereaktywnymi dodatkami. W niniejszej pracy opisano wybrane polimery i tworzywa sztuczne do zastosowań elektrotechnicznych metody ich modyfikacji. Autorzy szczególną uwagę zwrócili na wpływ wprowadzanych dodatków na właściwości elektryczne i mechaniczne otrzymywanych kompozytów.

EN

Plastics and polymers are widely used in the electrical and electrotechnical industries. These materials are characterized by high versatility and a wide range of possible application. They gained popularity thanks to the low density, which significantly reduces the weight of products and low energy consumption of manufacturing, processing and forming processes as well as the possibility of recycling. However, it is usually required to improve or change the selected properties of the material to reach the requirements for materials in a specified application. The modification may be carried out in two main ways - physically or chemically. Modification through chemical action may be associated with the introduction of an additional component, related to chemical reaction, copolymerization or functionalization. Physical modification is devoid of chemical reaction, and can be carried out as a change in the structure of polymer by compression, stretching, thermal treatment or blend and composites compounding with non-reactive additives. This paper describes selected polymers and plastics for electrotechnical applications and methods of their modification. The authors paid particular attention to the influence of the additives on the electrical and mechanical properties of the obtained composites.

Słowa kluczowe

PL

polimery; tworzywa sztuczne; modyfikacja; wypełniacze

EN

polymers; plastics; modification; fillers

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 3 (119)
• Strony: 29--35
• Opis fizyczny: Bibliograf. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kolasińska E.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

autor

Szmaja A.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

autor

Napolski G.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

autor

Świeboda T.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

autor

Tazbir I.

• Instytut Elektrotechniki, Wrocław

Bibliografia

• [1]. E. Kolasińska. , B. Mazurek „Chemically-modified polyaniline as a new conducting filler for polimer composites”, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, nr 4, str. 94 - 97, 2014.
• [2]. J. J. C. Fothergill, L. A. Dissaado, J. K. Nelson “Nanocomposite Materials for Dielectric Structures” Conference on Electrical Ins. and Dielectric Phenomena, Jan. 2002.
• [3]. J. K. Nelson, Y. Hu “Nanocomposite Dielectrics-Properties and Implications” J.Phys.D: Appl. Phys. 38 (2005), s.213-222.
• [4]. M. Roy, J. K. Nelson, R.K. MacCrone, L.S. Schandler “Polymer Nanocomposite Dielectrics-The Role of the Interface” IEEE Trans. on Diel. and El. Insulation, Vol.12, Aug 2005, s.629-643.
• [5]. J. K. Nelson, Y. Hu “The Impact of Nanocomposite Formulations on Electrical Voltage Endurance”, Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on Solid Dielectrics Vol. 2, Issue , 5-9 July 2004 s.832 – 835.
• [6]. J.K. Nelson, J.J.C. Fothergill “Internal Charge Behavior of Nanocomposites” Nanotechnology 15 (2004), s.586-595.
• [7]. „AEROSIL for Unsaturated Polyester Resins and Vinyl Ester Resins” Technical Bulletin AEROSIL, Degussa No. 54.
• [8]. Y. Chan, T. Juang, Y. Liao, S. Dai, J. Lin,„Preparation of clay/epoxy nanocomposites by LDH initiated self-polymerization „Polymer 49 (2008) 4796–4801.
• [9]. M. Zammarano, M. Franceschi, S. Bellayer “Preparation and flame resistance properties of self-extinguishing epoxy nanocomposites based on layered double hydroxides” Polymer, 46, 2005, s.9314-9328.
• [10]. M. Zammarano, M. Franceschi, S. Bellayer, J.W. Gilman, S. Meriani „Preparation and flame resistance properties of revolutionary self-extinguishing epoxy nanocomposites based on layered double hydroxides”, Polymer 46 (2005) 9314–9328.
• [11]. K. Kalaitzidon, H. Fukushima, L. T. Drzal “A Route for Polymer Nanocomposites with Engineered Electrical Conductivity and Percolation Thresholds Materials 2010, 3, 1089-1103.
• [12]. Ch. Zeng, Z. Fan, T. Wei, G. Luo “Temperature Dependence of the Conductivity Behavior of Graphite Nanoplateled – Filed Epoxy Reach Composites”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 113, 1515-1519 (2009).
• [13]. M. Inoue, J. Liu “Electrical and Thermal Properties of Electrically Conductive Adhesives Using a Heat Resistant Epoxy Binder” 2nd Electronics Systemintegration Technology Conference, Greenwich, UK – 2008, IEEE.
• [14]. J. Yu, L. Q. Zhand et al. “Conductivity of Polyolefines Filled with High-Structure Carbon Black” Journal of Applied Polymers Science, Vol. 98, 1799-1805, (2005).
• [15]. A. Huczko, “Nanorurki węglowe. Czarne diamenty XXI wieku”, UW 2004.
• [16]. J.Bernholc, Ch.Roland, B.Yakobson,” Nanotubes”, Current Opinion in Solid State & Materials Science 1997, 2:706-715.
• [17]. Xiusheng Guo, Demei Yu, Yan Gao, Qin Li, Weitao Wan , Zhan Gao, “Dielectric properties of filled carbon nanotubes/epoxy composites with high dielectric constant”, Proceedings of the 1st IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems January 18 - 21, 2006, Zhuhai, China.
• [18]. M. S. Ha, O. Y. Kwon, H. S. Choi, “Improved Electrical Conductivity of CFRP by Conductive Silver Nano-particles Coating for Lightning Strike Protection”.
• [19]. A. Allaoui, S.V. Hoa, M.D. Pugh, “The electronic transport properties and microstructure of carbon nanofibre/epoxy composites”.
• [20]. Z. M. Elimat, M. S. Hamideen, K. I. Schulte, H. Wittich, A. de la Vega, M. Wichmann, “Dielectric properties of epoxy/short carbon fiber composites”, J Mater Sci (2010) 45:5196–5203.
• [21]. Wenying Zhou, Demei Yu, “Effect of coupling agents on thedielectric properties of aluminum particles reinforced epoxy resin composites”, Journal of Composite Materials 45(19).
• [22]. Sui G, Jana S, Zhong WH, Fuqua MA and Ulven CA., “Dielectric properties and conductivity of carbon nanofiber/semi-crystalline polymer composites”, Acta Mater 2008; 56: 2381–2388.
• [23]. He F, Fan JT and Lau S.,” Thermal, mechanical,and dielectric properties of graphite reinforced poly(vinylidene fluoride) composites” Polym Test 2008; 27: 964–970.
• [24]. Li Q, Xue QZ, Hao LZ, Gao X, Zheng Q., “ Large dielectric constant of the chemically functionalized carbon nanotube/polymer composites”, Compos Sci Technol 2008; 68: 2290–2296
• [25] Yang SY, Benitez R, Fuentes A, Lozano K., “ Dielectric analysis of VGCNF reinforced polyethylene composites”, Compos Sci Technol 2007; 67: 1159–1166.
• [26]. Muneaki Kurimoto, Hitoshi Okubo, Permittivity Characteristics of Epoxy/Alumina Nanocomposite with High Particle Dispersibility by Combining Ultrasonic Wave and Centrifugal Force.
• [27]. B.Gornicka, L.Gorecki, K.Gryzło, Właściwości dielektryczne poliestrowrej żywicy nasycającej modyfikowanej nanocząsteczkami przewodzącymi, Przegląd Elektrotechniczny, 10/2014.
• [28]. Zijun Wang, Wenying Zhou*, Xuezhen Sui, Lina Dong, and Jing Zuo, Enhanced Dielectric Properties of Al/Carbon Black/Epoxy Composites, Journal of Advanced Physics Vol. 4, pp. 1–5, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).