ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ НАНОКОМПОЗИТОВ ПОЛИКАРБОНАТ/2D-НАНОНАПОЛНИТЕЛЬ: СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ

Предложена структурная модель теплового расширения полимерных нанокомпозитов, наполненных 2D-нанонаполнителем, использующая представления фрактального анализа. Показано, что линейный коэффициент теплового расширения этих наноматериалов линейно зависит от обратной величины наиболее общего показателя полимерных нанокомпозитов – их степени усиления. Это означает, что тепловое расширение полимерных нанокомпозитов определяется двумя параметрами – содержанием нано-наполнителя и структурой его агрегатов в полимерной матрице, характеризуемой их фрактальной размерностью, что делает эту модель предельно простой и ясной с физической точки зрения. Такой подход к моделированию позволяет количественное описание и прогнозирование коэффициента теплового расширения полимерных нанокомпозитов, что очень важно с практической точки зрения.

1. Холлидей Л., Робинсон Дж. Тепловое расширение полимерных композиционных материалов // Промышленные полимерные композиционные материалы / под ред. М. Ричардсона. М.: Химия, 1980. С. 241–283.

2. Paul D.R., Robeson L.M. Polymer nanotechnology: nanocomposites // Polymer. 2008. V. 49, N 9.

3. P. 3187–3204.

4. Козлов Г.В., Долбин И.В. Механизмы роста и структура кластеров 2D-нанонаполнителя в по- лимерных средах // ФТТ. 2019. Т. 61, № 1. С. 178–181.

5. Козлов Г.В., Языев С.Б., Долбин И.В. Термостабильность нанокомпозитов поли- мер/органоглина: структурный анализ // ТВТ. 2021. Т. 59, № 2. С. 277–279.

6. Козлов Г.В., Долбин И.В., Давыдова В.В. Зависимость трибологических характеристик нано- композитов полиэфиркетон/графен от фрактальной размерности наполнителя // Трение и износ. 2020. Т. 41, № 2. С. 235–240.

7. Kim H., Macosko C.W. Processing-property relationships of polycarbonate/grapheme composites // Polymer. 2009. V. 50, N 22. P. 3797–3809.

8. Barker R.E. An approximate relation between elastic moduli and thermal expansivities // J. Appl. Phys. 1963. V. 34, N 1. P. 107–116.

9. Козлов Г.В., Ризванова П.Г., Долбин И.В., Магомедов Г.М. Определение модуля упругости на- нонаполнителя в матрице полимерных нанокомпозитов // Известия ВУЗов. Физика. 2019. Т. 62, № 1. С. 112–116.

10. Tokuyama M., Kawasaki K. Fractal dimensions for diffusion-limited aggregation // Phys. Lett. 1984.

11. V. 100, N 7. P. 337–340.

12. Xu Y., Hong W., Bai H., Li Ch., Shi G. Strong and ductile poly(vinyl alcochol)/grapheme oxide composite films with layered structure // Carbon. 2009. V. 47, N 15. P. 3538–3543.

13. Kozlov G.V., Dolbin I.V. Influence of carbon nanotube interactions on mechanical properties of high-modulus polymer nanocomposites // Fibre Chem. 2021. V. 53, N 4. P. 237–239.

14. Козлов Г.В., Долбин И.В. Условия получения высокомодульных нанокомпозитов поли- мер/углеродные нанотрубки // ЖТФ. 2021. Т. 91, № 3. С. 440–443.