Studentiem un darbiniekiem

Механика композитных материалов Т. 58, № 6. С. 1207–1224

https://doi.org/10.22364/mkm.58.6.07

С. З. Роговина1, М. М. Гасымов1, С. М. Ломакин1, 2, О. П. Кузнецова1, И. М. Ермолаев1, В. Г. Шевченко1, 3, А. В. Шапагин4, А. А. Арбузов5, А. А. Берлин1
1 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
2 Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
3 Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова Российской академии наук, Москва, 117393 Россия
4 Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук, Москва, 119071 Россия
5 Институт проблем химической физики Российской академии наук, Черноголовка Московская обл., Россия

Влияние способа получения наполненных полимерных нанокомпозитов полилактид—восстановленный оксид графена на их свойства и структуру

Полный текст: PDF (RUS)

Двумя независимыми способами — твердофазным смешением компонентов под действием сдвиговых деформаций и жидкофазным синтезом в растворе хлороформа при перемешивании ультразвуком получены наполненные композиции полилактида (ПЛА) с восстановленным оксидом графена (ВОГ) различного состава. Изучено влияние структуры образующихся композитов на комплекс их свойств. Методом сканирующей электронной микроскопии показано образование агрегатов наночастиц ВОГ при синтезе композиций в жидкой фазе, приводящих к снижению их прочностных и электрических характеристик. Проведено сравнительное изучение термофизических характеристик ПЛА в композициях, полученных твердофазным и жидкофазным методами, и определены соответствующие температуры и теплота термических переходов, а также рассчитана кристалличность образцов. Обнаружено резкое падение кристалличности ПЛА в композициях, синтезированных в твердой фазе, обусловленное аморфизацией полимера под действием сдвиговых деформаций и снижением сегментальной подвижности макромолекул в этих условиях.

Ключевые слова: полилактид, оксид графена восстановленный, деформации сдвиговые, свойства механические, электрические и теплофизические, микроскопия электронная сканирующая

Поступила в редакцию 16.03.2022
Окончательный вариант поступил 16.06.2022

S. Z. Rogovina, M. M. Gasymov, S. M. Lomakin, O. P Kuznetsova, I. M. Ermolaev, V. G. Shevchenko, A. V. Shapagin, A. A. Arbuzov, A. A. Berlin

Influence of the method of obtaining filled polymer nanocomposites of polylactide—reduced graphene oxide on their properties and structure

Filled compositions of polylactide (PLA) with a reduced graphene oxide (RGO) at various components ratios were obtained by two independent methods: the solid­phase mixing of components under the action of shear strains and the liquid­phase synthesis in a chloroform solution with ultrasonic stirring. The influence of the structure of formed composites on the complex of their properties was studied. The method of scanning electron microscopy showed the formation of aggregates of RGO nanoparticles during the synthesis of compositions in the liquid phase, leading to a decrease in their strength and electrical characteristics. A comparative study of the thermophysical characteristics of polylactide in the compositions obtained by the solid­ and liquid­phase methods was carried out, and the corresponding temperatures and heats of thermal transitions were determined, and the crystallinity of the compositions was calculated. The sharp drop observed in the crystallinity of PLA in the compositions synthesized in the solid phase was caused by amorphization of the polymer under the action of shear strains and by a decrease in the segmental mobility of macromolecules under these conditions.

Keywords: polylactide, reduced graphene oxide, shear strains, mechanical, electric, and thermophysical properties, scanning electron microscopy

Received March 16, 2022 (June 16, 2022)

Перевод статьи на английском языке: Springer

Перейти к содержанию | To the Content