КОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПОЛИМЕРОВ И СЛОИСТЫХ СТРУКТУР

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты механических и электрических испытаний композитных материалов на основе биоразлагаемых полимеров (поливиниловый спирт, полиакриламид, крахмал) и синтетических слоистых двойных гидроксидов (Ni–Al, Zn–Al) полученных двухстадийным (химическим) и одностадийным (плазмохимическим) методами. Одностадийный способ получения композитов заключается в формировании структур наполнителя в процессе горения низкотемпературной плазмы в объеме водного раствора полимера. В качестве прекурсоров использованы материалы электродов. Вне зависимости от метода получения формируются 2D гексагональные структуры, которые встраиваются в полимерную матрицу. Об этом свидетельствуют результаты ИК-спектроскопии, показывающие сдвиги основных характеристических полос и появление новых. Установлено, что слоистые наполнители могут быть как пластификаторами, так и упрочняющими агентами. Обнаружено влияние вязкости полимерной матрицы на механические характеристики композитов. Внедрение наполнителей меняет шероховатость поверхности, что приводит к увеличению гидрофобности композитов. Установлено, что вольт-амперные кривые композитов имеют нелинейный характер, что позволяет рассматривать такие композиты как гибкие аналоги нелинейных компонентов электроники.

Об авторах

А. В. Хлюстова

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

А. В. Агафонов

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

В. А. Титов

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

А. В. Евдокимова

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

В. Д. Шибаева

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

А. С. Краев

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

Н. А. Сироткин

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: kav@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

Список литературы

  1. Luo X., Zhu L., Wang Y.C., Li J., Nie J., Wang Z.L. // Adv. Funct. Mater. 2021. V. 31. Art. 2104928.
  2. Гасанли Ш.М., Самедова У.Ф. // Журн. техн. физики. 2013. Т. 83. № 10. С. 132.
  3. Степашкина А.С., Алешин А.Н., Рымкевич П.П. // Физика твердого тела. 2015. Т. 57. № 14. С. 814.
  4. Shin S.H., Kwon Y.H., Lee M.H., Jung J.Y., Seol J.H., Nah J. // Nanoscale. 2016. V. 8. № 3. P. 1314.
  5. Guan N., Dai X., Babichev A.V., Julien F.H., Tchernycheva M. // Chem. Sci. 2017. V. 8. № 12. P. 7904.
  6. Кахраманов Н.Т.О., Косева Н.С. // Перспективные материалы. 2019. Т. 3. С. 47.
  7. Zhou Y., Liu F., Wang H. // Polym. Compos. 2017. V. 38. № 4. P. 803.
  8. Botan R., Pinheiro I.F., Ferreira F.V., Lona L.M.F. // Mater. Res. Express, 2018. V. 5. P. 6500.
  9. Zhang Z., Qin J., Zhang W., Pan Y.-T., Wang D.-Y., Yang R. // Chem. Eng. J. 2020. V. 381. P. 122777.
  10. Quispe-Dominguez R., Naseem S., Leuteritz A., Kuehnert I. // RSC Adv. 2019. V. 9. P. 658.
  11. Singh M., Somvanshi D., Singh R.K., Mahanta A.K., Maiti P., Misra N., Paik P. // J. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 137. № 27. P. 48894.
  12. Ruiz C.V., López-González M., Giraldo O. // Polym. Test. 2021. V. 94. P. 107057.
  13. Dinari M., Nabiyan A. // Polym. Compos. 2017. V. 38. P. E128.
  14. Du M., Ye W., Lv W., Fu H., Zheng Q. // Eur. Polym. J. 2014. V. 61. P. 300.
  15. Mochane M.J., Magagula S.I., Sefadi J.S., Sadiku E.R., Mokhena T.C. // Crystals. 2020. V. 10. № 7. P. 612.
  16. Ramaraj B., Nayak S.K., Yoon K.R. // J. Appl. Polym. Sci. 2010. V. 116. P. 1671.
  17. Zhou K., Gui Z., Hu Y. // Polym. Adv. Technol. 2017. V. 28. № 3. P. 386.
  18. Hu Z., Chen G. // Adv. Mater. 2014. V. 26. № 34. P. 5950.
  19. Ma Z., Meng D., Zhang Z., Wang Y. // Thermochim. Acta. 2022. V. 707. Art. 179118.
  20. Zhao C.X., Liu Y., Wang D.Y., Wang D.L., Wang Y.Z. // Polym. Degrad. Stab. 2008. V. 93. P. 1323.
  21. De Carvalho A.J.F., Curvelo A.A.S., Agnelli J.A.M. // Carbohydr. Polym. 2001. V. 45. № 2. P. 189.
  22. Sierakowski M.R., Souza G.P., Wypych F. // Carbohydr. Polym. 2003. V. 52. P. 101.
  23. Yang F., Kadhim M.S., Babiker M., Elshekh H., Hou W., Huang G., Zhang Y., Zhao Y., Sun B. // Mater. Today Commun. 2019. V. 20. Art. 100573.
  24. Ali H.E., Khairy Y., Algarni H., Elsaeedy H.I., Alshehri A.M., Yahia I.S. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2018. V. 29. Art. 20424.
  25. Elsaeedy H.I., Ali H.E., Algarni H., Yahia I. S. // Appl. Phys. A. 2019. V. 125. P. 79.
  26. Bidadi H., Olad A., Parhizkar M., Aref S.M., Ghafouri M. // Vacuum. 2013. V. 87. P. 50.
  27. Das A.K., Dutta B., Sinha S., Mukherjee A., Basu S., Meikap A.K. // AIP Conf. Proceed. 2016. V. 1731. Art. 110036.
  28. Khlyustova A., Sirotkin N., Kraev A., Agafonov A., Titov V. // Polym. Compos. 2022. V. 43. № 6. P. 4029.
  29. Ma X., Yu J., Wang N. // Compos. Sci. Technol. 2008. V. 68. № 1. P. 268.
  30. Wang S., Zhang P., Li Y., Li J., Li X., Yang J., Ji M., Li F., Zhang C. // Carbohydr. Polym. 2023. V. 307. Art. 120627.
  31. Blyakhman F.A., Safronov A.P., Zubarev A.Y., Shklyar T.F., Makeyev O.G., Makarova E.B., Melekhin V.V., Laranaga A., Kurlyandskaya G.V. // Res. Phys. 2017. V. 7. P. 3624.
  32. Ohm Y., Pan C., Ford M.J., Huang X., Liao J., Majidi C. // Nature Electronics. 2021. V. 4. № 3. P. 185.
  33. Khlyustova A., Sirotkin N., Kraev A., Agafonov A., Titov V. // J. Appl. Polym. Sci. 2021. V. 138. № 40. Art. 51174.
  34. Agafonov A.V., Sirotkin N.A., Titov V.A., Khlyustova A.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 3. P. 253.
  35. Agafonov A.V., Sirotkin N.A., Titov V.A., Khlyustova A.V. // Inorg. Mater. 2022. V. 58. № 11. P. 1137.
  36. Khlyustova A., Sirotkin N., Titov V., Agafonov A. // J. Alloys Compnds. 2021. V. 858. Art. 157664.
  37. Agafonov A.V., Shibaeva V.D., Kraev A.S., Sirotkin N.A., Titov V.A., Khlyustova A.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 1. P. 1.
  38. Cavani F., Trifiro F., Vaccari A. // Catal. Today. 1991. V. 11. № 2. P. 173.
  39. Leroux F., Besse J.P. // Chem. Mater. 2001. V. 13. № 10. P. 3507.
  40. Jiang S.D., Tang G., Bai Z.M., Wang Y.Y., Hu Y., Song L. // RSC Adv. 2014. V. 4. № 7. P. 3253.
  41. Козлов Г.В. // Успехи физ. наук. 2015. Т. 185. № 1. С. 35.
  42. Яновский Ю.Г., Козлов Г.В., Карнет Ю.Н. // Физ. мезомеханика. 2012. Т. 15. № 6. С. 21.
  43. Валиев Х.С., Квасков В.Б. Нелинейные металлооксидные полупроводники. М.: Энергоатомиздат, 1983.
  44. Wang X., Huang L., Zhang C., Deng Y., Xie P., Liu L., Cheng J. // Carbohydr. Polym. 2020. V. 240. Art. 116292.
  45. Gürler N., Torğut G. // Polym. Compos. 2021. V. 42. 1. P. 173.

Дополнительные файлы


© А.В. Агафонов, В.А. Титов, А.В. Евдокимова, В.Д. Шибаева, А.С. Краев, Н.А. Сироткин, А.В. Хлюстова, 2023