Polimerowe kompozyty elektroprzewodzące jako materiały o potencjale sensorycznym

• Autorzy: Frąckowiak S. , Kozłowski M.

Warianty tytułu

EN

Electrically conductive polymeric composites as potential sensor materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sporządzono kompozyty z osnową z polietylenu małej gęstości, polipropylenu lub polistyrenu, z dodatkiem sadzy w ilości 3, 6 bądź 9% mas. Sadza spełnia w nich rolę elektroprzewodzącego napełniacza, który tworząc struktury perkolacyjne umożliwia wytworzenie materiału przewodzącego prąd elektryczny i zastosowanie go w projektowaniu czujników. Oceniono potencjał sensoryczny uzyskanych kompozytów na podstawie pomiaru zmian napięcia elektrycznego próbek wystawionych na wielokrotne działanie rozpuszczalnika (toluenu bądź ksylenu). Analizowano wpływ cyklicznego spęczniania materiału próbki na charakter rejestrowanego sygnału elektrycznego. Wyznaczono lepkość otrzymanych kompozytów w stanie stopionym oraz określono ich właściwości mechaniczne.

EN

Studies on the modification of polymeric matrix by an electrically conductive filler to obtain electrically conductive composites for use as sensors are presented. Polymers possess a limited ability to conduct electricity and for this reason are often used as insulators (Fig.1). However, filling a polymer with an appropriate amount of conducting filler enables the production of an electrically conductive composite material. The occurrence of the "selective deformation" effect enables the production of a specific structure of the composite. This effect generates a series of changes in the properties in the material under the influence of chemical compounds. Moreover, the electrical conductivity is also changed which in consequence allows the composite to detect chemical substances which come in contact with it. Depending on the type of material used as composite matrix, it is possible to detect specific chemical compounds. The sensory potentials of the obtained composites were determined on the basis of the measured electric current changes taking place in a sample after being repeatedly exposed to a solvent (Fig. 3-9). The repeated analysis cycle consisted, among others of the immersion in the solvent and drying in air of the sample. The influence of multiple swelling of the sensor on the character of the obtained electrical signal was presented. The mechanical properties (Fig. 13-18) and melt rheology (Fig. 10-12) of the composites was also determined.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty polimerowe; napełniacz elektroprzewodzący; sadza; pęcznienie; sensor

EN

polymeric composites; electrically conducting; carbon black; swelling; sensor

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 5
• Strony: 390--398
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., wykr.

Twórcy

autor

Frąckowiak S.

autor

Kozłowski M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• 1. Utrata-Wesolek A., Trzebicka B., Dworak A.: Polimery 2008, 53, 717.
• 2. Szczurek A.: „Pomiary lotnych związków organicznych rezystancyjnymi czujnikami gazów”, Oficyna Wydaw. P. Wroc., Wrocław 2006.
• 3. Lundberg B., Sundqvist B. J.: Appl. Phys. 1992, 60, 1074.
• 4. Talik P., Zabkowska-Waclawek M., Wacławek W.: J. Mater. Sci. 1992, 27, 6807.
• 5. Lonergan M. C., Severin E. J., Dolman B. J.: Chem. Mater. 1996, 8, 2298.
• 6. Ezquerra T. A., Martinez-Salazar J., Balta Calleja F. J.: J. Mater. Sci. Lett. 1986, 5, 1065.
• 7. Ruschau G. R., Newnham R. E., Runt R., Smith B. E.: Sens. Actuators 1989, 20, 269.
• 8. Narkis M., Srivastava S., Tchoudakov R., Breuer O.: Synth. Metals 2000, 113, 29.
• 9. Sobański T., Szczurek A., Nitsch K., Licznerski B., Radwan W.: Sens. Actuators 2006, B116, 207.
• 10. Lauf R. J., Hoffheins B. S.: Fuel 1991, 70, 935.
• 11. Wang X., Chung D. L. L.: Carbon 1997, 35, 1649.
• 12. Pisanelli A. M., Qutob A. A., Travers P., Szysko S.: Life Chemistry Reports 1994, 11, 303.
• 13. Gardner J. W., Hines E. L.: Meas. Sci. Technol. 1990, 1, 446.
• 14. Chung D. L. L.: Materials Today 2002, 5, 30.
• 15. Kozlowski M.: Polym. Networks Blends 1995, 5, 163.
• 16. Królikowski W.: „Polimerowe materiały specjalne”, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1998.
• 17. Mamunia Ye. P., Davydenko V. V.: Europ. Polym. J. 2002, 38, 1887.
• 18. Medalia A. I.: Rubber Chem. Technol. 1986, 59, 432.
• 19. Simmons J. G.: J. Appl. Phys. 1963, 34, 1793.
• 20. Kozlowski M., Frackowiak S.: Sens. Actuators 2005, B109, 141.
• 21. Kozlowski M., Frackowiak S.: Mod. Polym. Mater. Environ. Appl. 2008, 3, 55.
• 22. Hausnerova B., Honkova N., Lengalova A., Kitano T., Saha P.: Polimery 2008, 53, 507.