Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Каталитические методы получения композитов на основе полиэтилена и многослойных углеродных нанотрубок

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-4-13-19

Полный текст:

Аннотация

Проведен анализ эффективности различных методов введения МУНТ в состав полимерных композитов на основе полиэтилена (ПЭ) и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Рассмотрены: 1) механическое смешение МУНТ с расплавом полимера, 2) полимеризация этилена на высокодисперсном титан-магниевом катализаторе (ТМК) в присутствии МУНТ, 3) полимеризация этилена на катализаторе TiCl4, предварительно закрепленном на поверхности МУНТ. Приготовлены композиты МУНТ/ПЭ и МУНТ/СВМПЭ с различным содержанием МУНТ (от 3,5 до 19 мас.%) при вариации условий полимеризации, охарактеризованы их свойства: равномерность распределения МУНТ в полимере, молекулярно-массовые характеристики, вязкость, текучесть, электропроводность. Показано, что наиболее равномерное распределение нанотрубок в полимерной матрице достигается в случае полимеризации этилена на катализаторе, непосредственно связанном с поверхностью нанотрубок (метод 3). Подход, базирующийся на смешении расплавов полимера с порошками МУНТ (метод 1), имеет ограниченное применение для получения МУНТ/СВМПЭ и не технологичен в силу высокой вязкости СВМПЭ. Полимеризация этилена на катализаторах ТМК в присутствии МУНТ или на катализаторах, предварительно закрепленных на МУНТ, дает практически одинаковое значение молекулярной массы образующегося полимера. Это может обеспечить получение композитов МУНТ/ПЭ с заданными свойствами полимера, контролируемыми путем выбора каталитической системы и условиями реакции полимеризации.

Об авторах

В. Л. Кузнецов
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


Н. В. Семиколенова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск
Россия


Т. Б. Микенас
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск
Россия


С. И. Мосеенков
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск
Россия


М. А. Мацько
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск
Россия


М. А. Казакова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


В. А. Захаров
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


А. А. Зданович
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск; Новосибирский государственный университет (НГУ)
Россия


Е. И. Кошевой
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН), г. Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Volder De M.F.L., Tawfick S.H., Baughman R.H., Hart A.J. // Science. 2013. Vol. 339. P. 535–539.

2. Du J-H., Bai J., Cheng H-M. // Express Polym. Lett. 2007. Vol. 1. No. 5. P. 253–273.

3. Spitalsky Z., Tasis D., Papagelis K., Galiotis C. // Prog. Polym. Sci. 2010. Vol. 35. P. 357–401.

4. Han Z., Fina A. // Prog. Polym. Sci. 2010. Vol. 36. P. 914–944.

5. Kanagaraj S., Varanda F.R., Zhil’tsova T.V., Oliveira M.S.A., Simoes J.A.O. // Compos. Sci. Technol. 2007. Vol. 67. P. 3071–3077.

6. McNallya T., Pötschkeb P., Halleyc P., Murphyc M., Martinc D., Belld S.E.J., Brennane G.P., Beinf D., Lemoineg P., Quinng J.P. // Polymer. 2005. Vol. 46. P. 8222–8232.

7. Kazakova M.A., Kuznetsov V.L., Semikolenova N.V., Moseenkov S.I., Krasnikov D.V., Matsko M.A., Ishchenko A.V., Zakharov V.A., Romanenko A.I., Anikeeva O.B., Tkachev E.N., Suslyaev V.I., Zhuravlev V.A., Dorozkin K.V. // Phys. Status Solidi B. 2014. Vol. 251. No. 12. P. 2437–2443.

8. Ma P.-C., Siddiqui N.A., Marom G., Kim J.-K. // Composites: Part A. 2010. Vol. 41. P. 1345–1367.

9. Beyou E., Akbar S., Chaumont P. and Cassagnau P. // Chapter 5 in "Syntheses and Applications of Carbon Nanotubes and Their Composites" book edited by Satoru Suzuki. 2013. ISBN 978-953-51-1125-2.

10. Usoltseva A., Kuznetsov V., Rudina N., Moroz E., Haluska M., Roth S. // Phys. Status Solidi B. 2007. Vol. 244. P. 3920-3924.

11. Kuznetsov V.L., Krasnikov D.V., Schmakov A.N., Elumeeva K.V. // Phys. Status Solidi B. 2012. Vol. 249. No. 12. P. 2390–2394.

12. Mazov I.N., Kuznetsov V.L., Simonova I.A., Stadnichenko A.I., Ishchenko A.V., Romanenko A.I., Tkachev E.N., Anikeeva O.B. // Appl. Surf. Sci. 2012. Vol. 258. P. 6272– 6280.

13. Пат. 2346006 РФ; опубл.10.02.2009. [Pat. 2346006 RF. 2009].

14. Wilson T.P., Hurley C.P. // J. Polym. Sci., Part C., Polymer Symposium. 1963. Vol. 1. P. 281–304.

15. Drebushchak V.A. // J. Therm. Anal. Calorim. 2004. Vol. 76. P. 941–947.

16. Drebushchak V.A. //J. Therm. Anal. Calorim. 2004. Vol. 79. P. 213–218.


Для цитирования:


Кузнецов В.Л., Семиколенова Н.В., Микенас Т.Б., Мосеенков С.И., Мацько М.А., Казакова М.А., Захаров В.А., Зданович А.А., Кошевой Е.И. Каталитические методы получения композитов на основе полиэтилена и многослойных углеродных нанотрубок. Катализ в промышленности. 2016;16(4):13-19. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-4-13-19

For citation:


Kuznetsov V.L., Semikolenova N.V., Mikenas T.B., Moseenkov S.I., Mats’ko M.A., Kazakova M.A., Zakharov V.A., Zdanovich A.A., Koshevoi E.I. Catalytic Methods for Preparation of Composites Based on Polyethylene and Multilayer Carbon Nanotubes. Kataliz v promyshlennosti. 2016;16(4):13-19. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-4-13-19

Просмотров: 308


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)