Nanocząstki węglowe wprowadzone do matrycy polimerowej mają korzystny wpływ na właściwości np. elektryczne, termiczne czy mechaniczne otrzymywanych kompozytów. Tym samym powiększają się możliwości potencjalnego zastosowania takich tworzyw. Znane są różne techniki ich otrzymywania. Alternatywę dla kompozytów jako mieszanin polimeru z nanocząstkami stanowi proces polimeryzacji rodnikowej in situ, zapewniając lepsze rozprowadzenie nanocząstek i związanie z matrycą polimerową. Zbadano wpływ nanocząstek węglowych w różnych postaciach: fullerenów (C60), jednościennych nanorurek węglowych (SWCNT), nanowłókien węglowych (CNF) i nanowłókien węglowo-krzemowych (SiCNF), na polimeryzację rodnikową monomerów winylowych: akrylonitrylu (AN), metakrylanu metylu (MMA) i styrenu (S), w obecności różnych inicjatorów - czyli w różnych środowiskach reakcyjnych. Podstawę metody badania stanowiła analiza przebiegu polimeryzacji w układzie monomer/rozpuszczalnik/azoinicjator, prowadzonej w obecności nanocząstek węglowych, połączona z charakterystyką otrzymanych produktów. Technika polimeryzacji in situ powoduje chemiczne związanie fullerenów i nanorurek węglowych z matrycą polimerową, natomiast nanocząstki węglowe w postaci włókien nie wykazują takiej reaktywności. Przykłady zmian właściwości kompozytów z wbudowanymi chemicznie nanocząstkami węglowymi zilustrowano wynikami badań struktury chemicznej metodą spektroskopii w podczerwieni (IR) i w ultrafiolecie (UV-VIS), właściwości termicznych metodą termicznej analizy różnicowej (DTA) oraz przewodnictwa właściwego produktów polimeryzacji.
EN
Carbonaceous nanoparticles incorporated into polymer matrix have a beneficial influence on properties of the obtained composites, e.g. electrical, thermal or mechanical. The same the possibilities of the potential application of such materials enlarge. Different methods of the composite syntheses are known. An alternative for composites prepared as a mixtures of polymer with nanoparticles is in situ radical polymerization, assuring the better distribution of nanoparticles and bonding them with the polymer matrix. In our previous works we investigated the influence of carbonaceous nanoparticles in various forms: fullerenes (C60), single wall carbon nanotubes (SWCNT), carbon nanofibres (CNF) and silicon carbide nanofibres (SiCNF), on the radical polymerization of vinyl monomers: acrylonitrile (AN), methyl methacrylate (MMA) and styrene (S), in the presence of different initiators - that is in various reaction media. The analysis of the polymerization course in the monomer/solvent/azoinitiator system in the presence of carbonaceous nanoparticles, combined with the products characterization was the basis of examination method. The method of in situ polymerization results in chemical bonding of fullerenes and carbon nanotubes with the polymer matrix, whereas carbonaceous nanoparticles in the form of fibers do not exhibit such reactivity. The examples of the changes in properties of the composites with chemical bonded carbonaceous nanoparticles has been illustrated by the findings from studies of the chemical structure by IR and UV-VIS spectroscopy, thermal properties by DTA method and electrical conductivity of the polymerization products.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A review with 35 refs. covering the specific features of homo and copolymerization of vinyl monomers with allyl compounds and olefins, initiated by organometallic compounds of nontransition metals. When coordinated to the growing macroradicals, the organometallic compounds modify the reactivity and thus directly affect the formation of macromolecules at the chain growth step.
PL
Artykuł przeglądowy (35 odsyłaczy) charakteryzujący specyfikę i przebieg rodnikowej homopolimeryzacji monomerów winylowych oraz ich kopolimeryzacji ze związkami allilowy-mi i olefinami w obecności związków metaloorganicznych pierwiastków należących do głównych grup III-V układu okresowego. Związki metaloorganiczne, po skoordynowaniu z rosnącymi makrorodnikami, modyfikują reaktywność monomerów i w ten sposób bezpośrednio wpływają na budowę chemiczną makrocząsteczek na etapie wzrostu łańcucha.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Omówiono metody opracowywania pierwotnych wyników dylatometrycznych w celu uzyskania informacji o przebiegu polimeryzacji rodnikowej. Pierwotne wyniki to ciągły pomiar stopnia przereagowania monomeru (p) w ciągu czasu (t) [p(t)], a metody ich opracowywania polegają m.in. na graficznym różniczkowaniu zależności p = f(t), tj. wyznaczeniu d[p(t)/dt = f(t), na obliczaniu wartości p(t)/t dotyczącej każdego pomiaru i uśrednieniu wyników, na obliczaniu Ep(t)/LAL w odniesieniu do wszystkich pomiarów, co również uśrednia wyniki itp. Metody te są oparte na empirycznym założeniu, że na początkowym etapie polimeryzacji (< 10% wydajności) zależność p(t) = f(f) jest liniowa oraz że polimeryzacja jest opisana kinetycznym równaniem różniczkowym I rzędu (n = 1). W pracy wykazano, że metody empiryczne powodują znaczne błędy w obliczaniu szybkości polimeryzacji początkowej (stacjonarnej) zarówno nieskorelowanej (s-1), jak i skorelowanej (mol o dm-3 o s-1). Zaproponowano metodę opracowania pierwotnych wyników dylatometrycznych adekwatną do kinetyki procesu. Przedstawiono równania całkowe opisujące polimeryzację o rzędowości względem monomeru (ń) równej 1, 3/2 lub 2 w postaci rozwiązań analitycznych, odpowiednio (10), (31) i (33), a także w przypadku gdy l
EN
Methods are described for processing the primary dilatometric data to study the course of radical polymerization. The primary data include p(t), viz., the degree of monomer conversion (p) measured continuously as a function of time (t) The data processing methods include the graphical differentiation which is used to evaluate d[p(t)]/dt = f(t), the calculation of p(ti)/ti, at the ith measurement followed by averaging of results, the calculation of Ep(t)/Edeltat, which also averages the results, etc. These methods rely on an empirical asstvmption, viz., that at initial polymerization stages (yields < 10%), the function p(f) = f(t) is rectilinear and the polymerization is described by a first-order (n = 1) kinetic equation. The empirical methods are shown to produce considerable errors in the calculation of the initial stationary, both un-correlated (s-1) and correlated (mol * dm-3 * s-1), polymerization rate. A new method is suggested to process primary dilatometric data that is consistent with the kinetics of the process. Analytical integral equations are given (eqns. 10, 31, 33) that describe polymerization of the order (n) of 1, 3/2, or 2; for 1 < n < 2, approximate solutions are given (eqns. 37, 38). The left-hand side of each equation expresses directly the initial (stationary) rate of monomer depletion from its original concentration level, [M]o When multiplied by [M]o the left-hand sides of the equations express the correlated rates of polymerization, mol o dm"3 o s"1. The integral equations allow to establish the order of the polymerization reaction with respect to the monomer and also to disclose whether the order is dependent on, or independent from, [M]o. Studies on the classical and nonclassical kinetics (involving nanotubes SWCNT that modify both the kinetics of polymerization and the properties of products) in the polymerizations of acrylonitrile (AN) and methyl methacrylate (MMA) carried out in solutions of dimethylformamide (DMF) in the presence of various azo compound initiators (Figs. 1-4) are presented to illustrate the vise of the integral equations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.