ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekov10.31143/2221-7789-2025-3-34-39CVSQEZikbgu-43Research ArticleХимияChemistryПропорциональность содержания нанонаполнителя и межфазных областей в полимерных нанокомпозитахProportionality of the nanofiller content and interfacial regions in polymer nanocomposites.ДолбинИлья ИгоревичDolbinIlya I.

Студент 2 курса Высшей школы сервиса.

2nd year student of the Higher School of Service.

i_dolbin@mail.ruКумышеваЮлия АлександровнаKumyshevaYulia A.

Кандидат биологических наук, доцент.

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor.

i_dolbin@mail.ruКазанчеваЛюдмила АтабиевнаKazanchevaLyudmila A.

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor.

i_dolbin@mail.ruДолбинИгорь ВикторовичDavydovaVladlena V.

Старший научный сотрудник центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий.

Senior Lecturer.

i_dolbin@mail.ruРоссийский государственный университет туризма и сервисаRussian State University of Tourism and Service.Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова.Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov.Кандидат биологических наук, доцент.Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov.Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова.Russian State University of Tourism and Service.2025181220251533439Copyright © Долбин И.И., Кумышева Ю.А., Казанчева Л.А., Долбин И.В., 20252025Долбин И.И., Кумышева Ю.А., Казанчева Л.А., Долбин И.В.Dolbin I.I., Kumysheva Y.A., Kazancheva L.A., Davydova V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/43

Рассмотрена структурная модель, позволяющая получить зависимость относительного содержания межфазных областей в нанокомпозитах полимер/графен от фундаментальной характеристики их структуры – степени дисперсности нанонаполнителя. Указанная характеристика является функцией двух факторов (параметров порядка) – структуры агрегатов (тактоидов) нанонаполнителя, характеризуемой ее фрактальной размерностью, и объемного содержания нанонаполнителя, что согласуется с постулатами неравновесной термодинамики твердых тел. Применение методов теории необратимой агрегации позволяет предсказание свойств, рассматриваемых нанокомпозитов, которые являются истинными наноматериалами, усиливаемыми в основном межфазными областями.

It has been considered the structural model allowing to obtain the dependence of relative volume content of interfacial regions in nanocomposites polymer/graphene on basic characteristics of their structure dispersity. The indicated characteristic is function of two factors – structure of nanofiller aggregates and volume fraction of nanofiller, that corresponds to requirements of nonequilibrium thermodynamics of solids. The application of methods of irreversible aggregation theory allows prediction of properties of the considered nanocomposites, which are true nanomaterials, reinforcing by interfacial regions on the whole.

Нанокомпозитграфенмежфазные областидисперсностьтактоиднеобратимая агрегациянеравновесная термодинамика.Nanocompositegrapheneinterfacial regionsdispersitytactoidirreversible aggregationnonequilibrium thermodynamics.ReferencesБобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Бабин Л.О., Соломатов В.И. Синергетика композитных материалов. Липецк: НПО ОРИУС, 1994. 153 с.Бобрышев А.Н., Козомазов В.Н., Бабин Л.О., Соломатов В.И. Синергетика композитных материалов. Липецк: НПО ОРИУС, 1994. 153 с.Микитаев А.К., Козлов Г.В., Заиков Г.Е. Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений. М.: Наука, 2009. 278 с.Микитаев А.К., Козлов Г.В., Заиков Г.Е. Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений. М.: Наука, 2009. 278 с.Микитаев А.К., Козлов Г.В. Описание степени усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки в рамках перколяционных моделей // Физика твердого тела. 2015. Т. 57, № 5. С. 961–964.Микитаев А.К., Козлов Г.В. Описание степени усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки в рамках перколяционных моделей // Физика твердого тела. 2015. Т. 57, № 5. С. 961–964.Точиев Дж.С., Сапаев Х.Х., Долбин И.В., Долбин И.И., Давыдова В.В. Влияние аффиности структуры композитов на основе полиамида-6 на их прочность // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. 2024. Т. 14, № 4. С. 72–77.Точиев Дж.С., Сапаев Х.Х., Долбин И.В., Долбин И.И., Давыдова В.В. Влияние аффиности структуры композитов на основе полиамида-6 на их прочность // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. 2024. Т. 14, № 4. С. 72–77.Kim H., Kobayashi S., AbdulRahim M.A., Zhang M.J., Khusainova A., Hillmyer M.A., Abdala A.A., Macosko C.W. Graphene/polyethylene nanocomposites: Effect of polyethylene functionalization and blending methods // Polymer. 2011. V. 52, N 7. P. 1837–1846.Kim H., Kobayashi S., AbdulRahim M.A., Zhang M.J., Khusainova A., Hillmyer M.A., Abdala A.A., Macosko C.W. Graphene/polyethylene nanocomposites: Effect of polyethylene functionalization and blending methods // Polymer. 2011. V. 52, N 7. P. 1837–1846.Козлов Г.В., Долбин И.В. Особенности процесса агрегации нанонаполнителя в нанокомпозитах полимер-углеродные нанотрубки // Прикладная механика и техническая физика. 2020. Т. 61, № 2. С. 125–129.Козлов Г.В., Долбин И.В. Особенности процесса агрегации нанонаполнителя в нанокомпозитах полимер-углеродные нанотрубки // Прикладная механика и техническая физика. 2020. Т. 61, № 2. С. 125–129.Sheng N., Boyce M.C., Parks D.M., Rutledge G.C., Abes J.I., Cohen R.E. Multiscale micromechanical modeling of polymer/clay nanocomposites and the effective clay particle // Polymer. 2004. V. 45, N 3. P. 487–506.Sheng N., Boyce M.C., Parks D.M., Rutledge G.C., Abes J.I., Cohen R.E. Multiscale micromechanical modeling of polymer/clay nanocomposites and the effective clay particle // Polymer. 2004. V. 45, N 3. P. 487–506.Šupova M., Martynkova G.S., Barabaszova K. Effecrt of nanofillers dispersion in polymer matrices: a review // Sci. Adv. Mater. 2011. V. 3, N 1. P. 1–25.Šupova M., Martynkova G.S., Barabaszova K. Effecrt of nanofillers dispersion in polymer matrices: a review // Sci. Adv. Mater. 2011. V. 3, N 1. P. 1–25.Атлуханова Л.Б., Долбин И.В. Взаимосвязь свойств и степени дисперсии нанонаполнителя для нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки // Наноиндустрия. 2024. Т. 17, № 1. С. 74–79.Атлуханова Л.Б., Долбин И.В. Взаимосвязь свойств и степени дисперсии нанонаполнителя для нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки // Наноиндустрия. 2024. Т. 17, № 1. С. 74–79.Schaefer D.W., Justice R.S. How nano are nanocomposites? // Macromolecules. 2007. V. 40, N 24. P. 8501–8517.Schaefer D.W., Justice R.S. How nano are nanocomposites? // Macromolecules. 2007. V. 40, N 24. P. 8501–8517.Козлов Г.В., Долбин И.В. Влияние жесткости стеклообразной матрицы на степень усиления нанокомпозитов полимер/органоглина // Физика и химия стекла. 2021. Т. 47, № 4. С. 478–482.Козлов Г.В., Долбин И.В. Влияние жесткости стеклообразной матрицы на степень усиления нанокомпозитов полимер/органоглина // Физика и химия стекла. 2021. Т. 47, № 4. С. 478–482.Brown W.D., Ball R.C. Computer simulation of chemically limited aggregation // J. Phys. A: Math. Gen. 1985. V. 18, N 9. P. L517–L521.Brown W.D., Ball R.C. Computer simulation of chemically limited aggregation // J. Phys. A: Math. Gen. 1985. V. 18, N 9. P. L517–L521.Hentschel H.G.E., Deutch J.M. Flory – type approximation for the fractal dimension of clustercluster aggregates // Phys. Rev. A. 1984. V. 29, N 3. P. 1609–1611.Hentschel H.G.E., Deutch J.M. Flory – type approximation for the fractal dimension of clustercluster aggregates // Phys. Rev. A. 1984. V. 29, N 3. P. 1609–1611.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.