МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЫ ДЛЯ НАНОКОМПОЗИТОВ ПОЛИУРЕТАН/УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 24 > №4 / 2019 / Страницы: 634-643

МОДУЛЬ УПРУГОСТИ ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЫ ДЛЯ НАНОКОМПОЗИТОВ ПОЛИУРЕТАН/УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ

, ,

Аннотация:

Рассмотрен механизм усиления (повышения модуля упругости) нанокомпозитов с эластомерной матрицей углеродными нанотрубками. Показано, что взаимодействие матричного полимера и углеродных нанотрубок приводит к формированию межфазных областей, имеющих высокий модуль упругости. Этот эффект определяет повышение модуля упругости полимерной матрицы, модифицированной воздействием нанонаполнителя, по сравнению с этим же показателем для матричного полимера. Указанное обстоятельство приводит к снижению реальной степени усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки по сравнению с номинальной. Использование реальных величин степени усиления нанокомпозитов позволяет корректно описывать её в рамках самых различных моделей: микромеханической, перколяционной и правила смесей. Оценка реальных значений модуля упругости агрегатов нанонаполнителя и межфазных областей продемонстрировала их большое (на несколько порядков) отличие от номинальных характеристик этих параметров для исходных нанотрубок и матричного полимера. Определяющее влияние на реальную величину модуля упругости углеродных нанотрубок в полимерной матрице нанокомпозита оказывает жесткость полимерной матрицы. Это обстоятельство приводит к приблизительно одинаковому отношению модулей упругости агрегатов углеродных нанотрубок и полимерной матрицы для нанокомпозитов с эластомерной и стеклообразной полимерной матрицей. Общим выводом настоящей работы является то, что для корректного описания структуры и свойств нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки необходимо использовать динамическую модель с учетом реальных характеристик полимерной матрицы и углеродных нанотрубок, тогда как статические модели, использующие номинальные значения указанных характеристик, дают некорректные результаты.

5