Структура і властивості полімерних композицій з електропровідними наповнювачами - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук Науковий консультант: доктор хімічних наук, професор, член-кореспондент НАН України, Лебедєв Євген Вікторович, Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, директор інституту Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Тихонов Євген Олександрович, Інститут фізики НАН України, завідувач лабораторії доктор фізико-математичних наук, професор Горбик Петро Петрович, Інститут хімії поверхні НАН України, завідувач відділу доктор хімічних наук, професор Романкевич Олег Володимирович, Київський національний університет технологій та дизайну, завідувач кафедриЦе обумовлено тим, що електрофізичні характеристики електропровідних композицій залежать від багатьох факторів, основні з яких, це величина провідності матеріалу наповнювача, обємний зміст провідного наповнювача в полімерній матриці, форма і розмір його частинок, контактні явища в провідній фазі, наявність міжфазних взаємодій полімер-наповнювач, структура полімерної матриці, просторовий розподіл частинок наповнювача, технологічні та експлуатаційні режими і інші фактори. Електричні параметри і перколяційні ефекти визначаються умовами електропереносу в гетерогенній полімерній системі, у якій формується провідна фаза з частинок дисперсного металевого чи вуглецевого наповнювача. полімер вуглецевий наповнювач перколяційний Теоретичне й експериментальне дослідження взаємодії фаз у гетерогенній композиційній системі, особливостей просторового розподілу дисперсних частинок наповнювача, контактних явищ у провідній фазі, впливу реологічних і технологічних факторів на топологію провідного наповнювача дозволяє зрозуміти механізми й умови протікання цих процесів. Дисертаційна робота виконана у відділі полімерних композицій ІХВС НАН України відповідно до планів основних науково-дослідних робіт ІХВС НАН України, зокрема: "Провести науково-дослідні роботи по вивченню закономірностей формування багатокомпонентних полімерних композицій, розробити принципові основи технології одержання високонаповнених полімерних матеріалів, що містять добавки іншої хімічної природи" (1986-1990 р.), № держ. реєстрації 01.86.0045132; "Розробка способів стабілізації електропровідних композицій, що містять металеві наповнювачі" (1989-1990 р.), № держ. реєстрації 01.90.0021987; "Вивчення закономірностей формування високонаповнених полімерних систем з функціональними наповнювачами в присутності модифікаторів" (1991-1994 р.), № держ. реєстрації 0193U037256; "Вивчення умов генерування безперервних структур у гетерогенних полімерних матеріалах" (1995-1997 р.), № держ. реєстрації 0195U003934; "Встановлення закономірностей електропереносу в гетерофазних полімерних композиціях з регульованими параметрами провідності" (1997-1998 р.), № держ. реєстрації 0197U016360; "Електропровідні полімерні клейові композиції для монтажу і виготовлення електронних схем і приладів" (2000-2001р.), № держ. реєстрації 0100U006586 та інших. Обєктом дослідження були процеси формування структури провідної фази дисперсного наповнювача, особливості електропереносу в присутності міжфазних взаємодій полімер наповнювач та упорядкованого розподілу наповнювача в гетерогенній полімерній матриці.Оскільки величина F визначається як формою частинок наповнювача, так і типом його просторового розподілу, величина пакінг-фактора F характеризує топологію фази дисперсного наповнювача. Представлена модель демонструє, що перколяційна поведінка електропровідності полімерних композицій, що описується рівнянням (3), звязана з утворенням провідної структури наповнювача, топологія якої визначається рівнем взаємодії наповнювача і полімеру. Якщо частинка наповнювача в процесі змішування при одержанні композиції опиняється на границі двох рідких фаз (розплавів полімерних компонентів), її подальше поводження можна визначити наступними умовами: a. gpf1 > gpf2 gpp; частинка змочується полімером 2 і повністю занурена в нього b. gpf2 > gpf1 gpp; частинка змочується полімером 1 (5) і повністю занурена в нього c. gpf1 <gpf2 gpp, частинка локалізована на границі gpf2 <gpf1 gpp; між полімером 1 і полімером 2. де міжфазний натяг між компонентами суміші позначено як: gpf1 = полімер1-наповнювач; gpf2 = полімер2-наповнювач; gpp = полімер-полімер. Якщо ж при одержанні композиції ПП/ПЕ-сажа наповнювач попередньо вводився в ПП (полімер 2) і концентрат ПП-сажа потім розбавлявся ПЕ (полімером 1) - спосіб наповнення Б, то розподіл сажі в обємі полімерної матриці близький до рівномірного (рис.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ