Принадлежности

  • 1 Институт за високомолекулни съединения, Руска академия на науките, 199004 Санкт Петербург, Русия.
  • 2 Химически институт, Санкт Петербургски държавен университет, 198504 Санкт Петербург, Русия.
  • 3 Курнаков институт по обща и неорганична химия на Руската академия на науките, 119991 Москва, Русия.
  • PMID: 32872303
  • PMCID: PMC7565313
  • DOI: 10.3390/polym12091952
Безплатна статия от PMC

Автори

Принадлежности

  • 1 Институт за високомолекулни съединения, Руска академия на науките, 199004 Санкт Петербург, Русия.
  • 2 Химически институт, Санкт Петербургски държавен университет, 198504 Санкт Петербург, Русия.
  • 3 Курнаков институт по обща и неорганична химия на Руската академия на науките, 119991 Москва, Русия.

Резюме

За да се проектират нови полимерни материали с оптимални свойства, подходящи за промишлената употреба, изглежда логично да се модифицират полимери с добра функционалност, като полиимиди (PI). Създадохме набор от нанокомпозити на базата на PI, съдържащи бинарни смеси от CeO2 с въглеродни наночастици (нанокони/дискове или нанофибри), за да подобрим редица функционални характеристики на PI. Основната новост на това проучване е в търсене на синергичен ефект сред нанофилърните части по отношение на термичните и механичните свойства на PI. В тази статия ние докладваме за структурата, термичните и механичните характеристики на нанокомпозитите на базата на PI с бинарни пълнители. Установихме, че с определен състав функционалните характеристики на даден материал могат да бъдат значително подобрени. Например, PI, съдържащ SO2-групи в своите макровериги, не само има подобрена термична стабилност (от

полиимид

20 ° C, 10% загуба на тегло до 533 ° C), но също така неговата твърдост се е увеличила с повече от 10% (модул на Йънг до 2,9-3,0 GPa) в сравнение с матричния PI. В случай на PI без сулфонови групи, бинарните пълнители увеличават твърдостта на полимера над температурата му на стъкло преминаване, като по този начин разширяват работния му температурен диапазон. Обсъдени са механизмите на тези явления. По този начин, това проучване може да допринесе за проектирането на нови композитни материали с контролируема и подобрена функционалност.

Ключови думи: бинарни нанофилъри; въглеродни нанокони/дискове; въглеродни нановолокна; наноцерия; нанокомпозити; полиимиди.

Изявление за конфликт на интереси

Авторите не декларират конфликт на интереси.