Наноструктурированные электропроводящие композиты на основе эластомеров, модифицированных углеродными нанотрубками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.08, кандидат наук Ягубов Виктор Сахибович

• Ягубов Виктор Сахибович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Ягубов Виктор Сахибович

Введение

ГЛАВА 1 Анализ современных тенденций в разработке электропроводящих композиционных материалов

1.1 Основные виды полимеров, используемых в качестве основы электропроводящих композитов

1.1.1 Электропроводящие композиты на основе термопластов

1.1.2 Электропроводящие композиты на основе термореактивных полимеров (реактопластов)

1.1.3 Электропроводящие композиты на основе эластомеров

1.2 Типы наполнителей, диспергируемых в полимерных матрицах, для изготовления электропроводящего композита

1.3 Основные методы изготовления наномодифицированных электропроводящих полимерных композитов

1.4 Методика моделирования электропроводности наномодифицированных композитов

1.5 Выводы по первой главе и постановка задачи исследований

ГЛАВА 2 Материалы и методы исследований

2.1. Углеродные наноматериалы, применяемые в работе

2.2. Исходные эластомеры, применяемые в качестве основы наномодифицированных композитов

2.3 Процесс предварительной обработки углеродных наноматериалов

2.4 Способы введения наномодификаторов в матрицу эластомеров

2.4.1 Подбор оптимальных параметров изготовления наномодифицированных композитов

2.4.1.1 Подбор оптимального времени приготовления наномодифицированных композитов на основе ХК

2.4.1.2 Подбор оптимального времени приготовления наномодифицированных композитов на основе КК

2.4.2 Способ введения МУНТ в матрицу ХК

2.4.3 Способ введения МУНТ в матрицу КК

2.4.4 Технологическая схема изготовления наномодифицированных

эластомеров

2.5 Методы диагностики свойств углеродных наноматерилов и полученных композитов

2.5.1 Электронная микроскопия

2.5.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния

2.5.3 Термогравиметрический анализ

2.5.4 Определение удельной поверхности по уравнению БЭТ

2.5.5 Анализ насыпной плотности

2.5.6 Методика определения электропроводности МУНТ и композитов на их основе

2.3. Методика исследования адгезии электропроводящих наномодифицированных клеевых композитов к различным материалам

2.4. Методика исследования прочности клеевого шва, выполненного электропроводящим наномодифицированным клеевым композитом

2.5. Методика исследования электропроводящих свойств наномодифицированных кремнийорганических компаундов при растяжении, сжатии и скручивании

2.5.1. Методика измерения электрического сопротивления при сжатии образцов

2.5.2. Исследование электрического сопротивления при растяжении наномодифицированных композитов

2.5.3. Методика измерения электрического сопротивления при скручивании наномодифицированных композитов

2.6. Методика исследования преобразования электрической энергии в тепловую

наномодифицироваными кремнийорганическими компаундами

ГЛАВА 3 Исследования физико-химических и электропроводящих свойств унт и композитов на их основе

3.1. Влияние применения предварительной обработки на характеристики МУНТ

3.2. Обоснование выбора оптимальных параметров изготовлении наномодифицированных композитов

3.3. Результаты исследований электропроводящих свойств

3.4. Математическое описание электропроводности эластомеров,

модифицированных МУНТ

ГЛАВА 4 Физико-механические свойства наномодифицированных клеевых композитов на основе ХК

4.1 Прочность клеевых соединений при сдвиге

4.2 Адгезия наномодифицированных покрытий на основе ХК

4.3 Исследования преобразования электрической энергии в тепловую наномодифицироваными кремнийорганическими компаундами

4.3.1 Исследование электронагрева КК, модифицированных МУНТ

4.3.2 Электрические параметры КК, подключенных к источнику переменного тока

4.4 Практическое применение результатов исследований

4.4.1 Примеры практического применения электропроводящих клеевых композитов на основе ХК, модифицированного ММУНТ2

4.4.2 Примеры практического применения электропроводящих клеевых

композитов на основе КК, модифицированного ММУНТ2

Основные выводы и результаты работы

Список использованной литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ Акт использования результатов диссертационной работы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АБС- акрилонитрил-бутадиен-стирол ВОГ- восстановленный оксид графена УВ- углеродное волокно УС- углеродная сажа ПА-полиамид ПА6- полиамид 6 ПА 6.6- полиамид 6.6 ПММА- полиметилметакрилат ПЭ- полиэтилен

ПЭВД- полиэтилен высокого давления

ТУ- технический углерод

СПБ- синдиотактический 1,2-полибутадиен

СБК- стирол-бутадиеновый каучук

ПВА- поливинилацетат

УНТ-углеродные нанотрубки

МУНТ-многостенные углеродные нанотрубки

ОУНТ-одностенные углеродные нанотрубки

СНП- серебряная нанопроволока

ЭНК- эпоксидированный натуральный каучук

УНВ- углеродные нановолокна УНМ- углеродный наноматериал

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Наноструктурированные электропроводящие композиты на основе эластомеров, модифицированных углеродными нанотрубками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день углеродные наноматериалы и их родственные структуры являются одними из самых применяемых модифицирующих добавок при получении функциональных полимеров. Большое количество работ (авторов В.В. Давиденко, Е.П. Мамуни, Е.В. Лебедева, В. Баухофера, М. Гауды, Б. Массоуми, С. Киркпатрика, Р. Заллена, И.Н. Бурмистрова) посвящено разработке способов модификации полимерных матриц углеродными нанотрубками (УНТ) и исследованиям влияния предварительной обработки УНТ на их структуру и свойства. Наномодифицированные композиты являются основой при изготовлении антистатических покрытий, нагревательных элементов, сенсоров, клеевых композитов и др.

Эффективность наномодифицирования во многом определяется подбором УНТ с требуемыми морфологическими и физико-механическими свойствами и снижением уровня их агломерируемости. Современные исследования направлены на решение данной проблемы различными методами предварительной обработки УНТ перед внесением их в полимерную матрицу, в т.ч. на основе эластомеров. Самым распространенным методом является функционализация, заключающаяся в образовании ковалентных и нековалентных химических связей на поверхностном графеновом слое УНТ. Также применяют декорирование УНТ наноразмерными соединениями металлов, что позволяет увеличить их электрическую проводимость, а, следовательно, и проводимость композита. Однако применение вышеуказанных методов в промышленных масштабах производства композитов требует использования сложных химико-технологических процессов, приводящих к существенным материальным затратам.

Вместе с тем на структуру и свойства УНТ можно повлиять путем предварительной механоактивации (изменяется насыпная плотность, удельная поверхность, степень дефектности и др.). Процессы механоактивации не требуют существенных

затрат и являются легко масштабируемыми. Поэтому исследование влияния механоактивации УНТ на свойства композиционных материалов является актуальной задачей.

Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований (проект № №18-29-19121), а также Фондом содействия инновациям в рамках программы «УМНИК» (договор № 13748ГУ/2018).

Цель и задачи исследования.

Целью работы является разработка и исследование наноструктурированных электропроводящих композитов на основе эластомеров, модифицированных углеродными нанотрубками.

Задачи исследования:

- установить влияние механоактивации УНТ серии «Таунит» на их физико-химические характеристики;

- разработать методики получения электропроводящих композитов на основе двух видов широко применяемых эластомеров: хлоропренового каучука и кремнийорганического компаунда, модифицированных механоактивированными УНТ;

- провести исследования электропроводности полученных наномодифицированных композитов, их прочностных и адгезионных характеристик;

- дать математическое описание зависимости электрической проводимости наномодифицированных композитов от массового содержания УНТ.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- получены электропроводящие наноструктурированные композиты на базе хлоропренового каучука и кремнийорганического компаунда, модифицированные углеродными нанотрубками «Таунит» и «Таунит-М»;

- изучено влияние механоактивации углеродных нанотрубок на их физико -химические (долю неструктурированного материала, устойчивость к окислению) и физико-механические характеристики (насыпную плотность и удельную поверхность);

- установлены зависимости влияния структуры, свойств и массового содержания механоактивированных углеродных нанотрубок на электропроводность полученных наноструктурированных композитов;

- сформулированы представления о влиянии механоактивации углеродных нанотрубок на механизм их взаимодействия с эластомерами;

- предложена математическая зависимость для расчета критического показателя электропроводности ^ который позволяет определить точку перехода системы «эластомер - углеродные нанотрубки» в электропроводящее состояние.

Практическая значимость работы:

- предложен способ механоактивации углеродных нанотрубок с помощью мельницы лопастного типа при частоте 25000 об/мин в течение 5 минут, позволяющий увеличить электропроводность наномодифицированных композитов на основе эластомеров в 7-10 раз;

- достигнуто повышение электропроводности клеевых композитов на основе хлоропренового каучука, модифицированного механоактивированными углеродными нанотрубками «Таунит-М» до 1,67-10-2 См/см, что в 14 раз выше в сравнении с электропроводностью композитов, модифицированных исходными углеродными нанотрубками «Таунит-М»;

- установлено, что для образования электропроводящего клеевого шва с электропроводностью (1,25-10-2 См/см) и прочностью (0,82 МПа) наиболее эффективным является использование в качестве наполнителя механоактивированных углеродных нанотрубок «Таунит-М» в количестве 6 масс.%;

- установлено, что применение механоактивированных углеродных нанотрубок в составе образцов нагревателей, изготовленных на основе наномодифицированного кремнийорганического компаунда, способствует равномерному распределению температуры на их поверхности, с градиентом не более 5 °С; ■

- с помощью предложенной зависимости вычислены значения t нано-структурированных композитов на основе хлоропренового каучука и

кремнийорганического компаунда, которые могут быть использованы для расчета электрической проводимости изделий на их основе.

Методология и методы исследований основаны на современных концепциях и подходах, направленных на получение наномодифицированных электропроводящих композиционных материалов, изготовленных на основе эластомеров; методологии взаимодействия электропроводной наноразмерной дисперсной фазы и диэлектрической дисперсионной матрицы в соответствии с существующими и усовершенствованными методами измерения электропроводности и тепловых эффектов, а также с методами, позволяющими описывать механизм взаимодействия нанодисперсного наполнителя и эластомерной матрицы на примере математической модели, основанной на теории перколяции.

Положения, выносимые на защиту:

- изменение физико-химических и физико-механических свойств углеродных нанотрубок серии «Таунит» при их механоактивации;

- закономерности влияния массового содержания углеродных нанотрубок на электрическую проводимость и прочность клеевых швов композитов на основе хлоропренового каучука и кремнийорганического компаунда;

- методика определения критического показателя электрической проводимости, характеризующего переход системы «эластомер- углеродные нанотрубки» в проводящее состояние;

- механизм влияния механоактивации углеродных нанотрубок на их взаимодействие с матрицами эластомеров.

Достоверность научных положений и результатов, полученных при выполнении работы, подтверждается применением совокупности стандартизованных и экспериментальных методов исследований, ранее применяемых в отечественных и зарубежных литературных источниках.

Личный вклад автора заключается в проведении анализа литературных источников по теме исследования; в подготовке и выполнении экспериментальных исследований по получению наноструктурированных композитов; в изучении их

свойств; обработке и анализе экспериментальных данных и формулировке основных положений и выводов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на: II и III Международных научно-практических конференциях «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение» (г. Тамбов, 2017, 2019), IX, X и XI Международных научно-инновационных молодежных конференциях «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (г. Тамбов, 2017, 2018 и 2019); Всероссийских открытых конкурсах студентов вузов и молодых исследователей «Взгляд молодых на проблемы региональной экономики» (г. Тамбов, 2017, 2019); Всероссийской конференции с международным участием «Сильно коррелированные двумерные системы: от теории к практике» (г. Якутск, 2018); Третьей российской конференции «Графен: молекула и 2D кристалл» (г. Новосибирск, 2019); XIV Международной конференции «Advanced Carbon NanoStructures» (г. Санкт-Петербург, 2019).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 10 работ, из них 7 научных публикаций в журналах из перечня ВАК, 2 в журналах, цитируемых в базах Scopus и Web of Science. Получен патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, включающего 130 ссылок. Диссертация изложена на 120 страницах, включает 8 таблиц и 74 рисунка.

Автор выражает глубокую благодарность ЦКП ТГТУ «Получение и применение полифункциональных материалов» за выполнение диагностических работ, направленных на исследование физико-химических параметров УНМ и композитов на их основе.

ГЛАВА 1 Анализ современных тенденций в разработке электропроводящих

композиционных материалов

С появлением исследований, направленных на создание композитов, разработка новых полимерных материалов отошла на второй план. Это связано с трудоемкостью химических операций при изготовлении новых полимерных матриц и невозможностью реализации односоставного полимера, который обладает сразу несколькими функциональными свойствами. Композит представляет собой многофункциональное соединение нескольких компонентов, каждая из которых выполняет свою функцию. Полимеры в составе композита практически всегда выполняют роль связующего компоненты и лишь изредка выступают в роли наполнителя, например, в композитах типа полимер-полимер. С каждым годом интерес к синтезу, исследованию структуры и свойств новых композитов возрастает, что подтверждается ростом количества публикаций (рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 - Тенденция роста заинтересованности в разработке и

исследованиях электропроводящих композитов

Количество научных работ в области исследований электропроводящих композитов на основе эластомеров составляет 4 % от общего числа публикаций,

посвященных исследованиям, получению и применению электропроводящих полимеров.

1.1. Основные виды полимеров, используемых в качестве основы электропроводящих композитов

В качестве дисперсионной фазы (основы) композитов чаще всего используют полимеры и композиты на их основе. Основными видами полимеров, используемых для изготовления композитных материалов, являются термопласты, реактопласты и эластомеры.

1.1.1. Электропроводящие композиты на основе термопластов

Термопластичные полимеры отличаются от остальных тем, что они демонстрируют фазовый переход при их нагреве в расплавленное состояние и обратный фазовый переход при охлаждении, сопровождающемся затвердеванием. Это свойство дисперсионной среды очень удобно для введения в нее дисперсной фазы.

В мире существует огромное количество термопластичных полимеров, которые используют для разработки электропроводящих композитов. Полимерные матрицы могут быть классифицированы на термореактивные и термопластичные смолы. К термопластам относятся такие полимеры, как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (1111) и акристилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), полиамид (ПА), поликарбонат (ПК), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиэфиримид (ПЭИ), полиэфирсульфон (ПЭС) и др.

Термопласты получили значительное внимание к сополимерам из-за отсутствия требований к стадии отверждения, а также из-за их менее опасных химических составов и улучшенного удобства переработки и возможности массового производства в сравнении с обычными термореактивными смолами.

Термопластичные смолы часто изготавливаются с использованием традиционных методов формования, таких как литье под давлением

В работе [1] описаны электропроводящие композиты на основе акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС), модифицированного углеродными волокнами. Самая высокая электропроводность, полученная в данном исследовании, наблюдалась для АБС, содержащего 50 масс.% углеродного волокна, и составляла 0.067 См/см. Порог перколяции электропроводности композита наблюдается при 15 масс. % углеродного волокна. Электропроводящий композит на основе АБС может быть использован в различных областях применения, таких как материалы для 3D-печати, датчиков, резисторов, робототехники и др. [2-4]. Многие ученые разрабатывают электропроводящие материалы для аддитивной печати на основе АБС.

AБС модифицировали восстановленным оксидом графена (ВОГ) [5]. С увеличением концентрации ВОГ в полимерной матрице увеличивается электропроводность. Самая высокая электрическая проводимость составляла 0,09 См/м при 3 масс.% ВОГ в АБС. Наряду с увеличением электропроводности композита с 3 масс.% ВОГ происходило увеличение теплопроводности до 0,54 Вт/м-К и механической прочности.

В работе [6] сказано о получении электропроводящих, экранирующих композитов на основе АБС, модифицированного никелированным углеродным волокном (УВ/АБС). Выявлено, что использование покрытия углеродного волокна никелем способствовало увеличению электропроводящих свойств композитов УВ/АБС. Удельное объемное электрическое сопротивление композитов УВ/АБС уменьшалось с увеличением содержания УВ. 10 об.% никелевого покрытия позволило достичь 50 дБ экранирующего эффекта.

В работе [7] ученые исследовали удельное поверхностное электрическое сопротивление у композитов, изготовленных на основе АБС, содержащих 0,5-40 об.% УВ, поверхность которых была обработана концентрированной азотной кислотой (ОУВ). Самое низкое удельное поверхностное сопротивление демонстрировали композиты содержащие более 2 об.% ОУВ. Установлено, что с

увеличением длины ОУВ и времени обработки поверхности УВ удельное поверхностное сопротивление уменьшалось.

Электропроводящие композиты на основе АБС очень часто используют в качестве экранирующих материалов [8], предназначенных для защиты от электромагнитного излучения, что способствует предотвращению утечки информации с засекреченных объектов. В работе [9] проведены исследования влияния применения УВ, покрытых медью и никелем, в составе композитов на основе АБС, на предмет эффективности экранирования электромагнитных помех. Установлено, что композиты на основе АБС, модифицированные УВ с никелевым покрытием, демонстрируют лучшую способность к экранированию. По мнению авторов, это достигается за счет хорошего сцепления между никелевым покрытием и УВ. В работе [10] также исследовали эффективность экранирования композитов, но только в качестве основы использовали смесь поликарбоната с АБС.

Кроме пластиков АБС в качестве основы электропроводящих композитов многие ученые использовали ПА. Например, в работе [11] полиамид 6 (ПА6) и полиамид 6.6 (ПА6.6) модифицировали многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ). У композита, изготовленного на основе ПА 6.6, был обнаружен порог перколяции электрической проводимости при 1 масс.% МУНТ, который ниже, чем у ПА 6, модифицированного 2,5-4 масс.% МУНТ. Установлено, что большую роль для электропроводящих полиамидов играют условия смешения компонент. С увеличением скорости и времени смешения агрегаты МУНТ становились меньше, что приводило к однородности композита. Однако композиты, содержащие 5 масс.% МУНТ в ПА6 обладали наименьшим удельным электрическим сопротивлением. Данное увеличение электропроводности может быть связано с разбиением МУНТ во время смешивания компонентов и капсулированием МУНТ полиамидной матрицей.

В работе [12] были изготовлены электропроводящие нанокомпозиты на основе ПА 6, модифицированных оксидом графена (ОГ). Данные композиты демонстрировали низкий порог перколяции, который проявлялся при 0,41 об.% ОГ в ПА 6. Самой высокой электропроводностью - 0,028 См/м с обладал ПА 6,

модифицированный 1,64 об.% ОГ. Низкий порог перколяции и высокая электропроводность объясняются высоким значением удельной площади поверхности и равномерным распределением ОГ в полимерной матрице.

В работе [13] исследуют электропроводящие свойства композитов на основе ПП марки РРН0300Р, содержащего 5-15 масс.% технического углерода (ТУ) марки П 399-Э. С увеличением массового содержания ТУ до 15 масс.% в ПП значение удельного объемного электрического сопротивления уменьшалось до 0,3 Омм.

Согласно исследованиям, описанным в работе [14] электропроводность ПП составляет 10-16 См/см. Такая электропроводность подтверждает, что ПП является диэлектриком, однако при смешении его с электропроводящими компонентами уровень его электропроводности изначально смещается в область полупроводников, а затем в область проводников [15], что описывается классической теорией перколяции [16]. В работе [17] исследовали композиты на основе ПП, модифицированного углеродной сажей (УС) и УВ. Два типа наполнителя позволили образовать трехмерную электропроводящую перколяционную сеть в матрице ПП, в результате чего проводимость композитов была увеличена до 7,8 См/м.

В работе [18] исследовали влияние четырех наполнителей на электропроводность: технического углерода, графитизированного углеродного нановолокона, одностенных и многостенных нанотрубок в составе композита на основе ПП. Установлено, что с ростом массового содержания наполнителей в ПП изменение электропроводности носит пороговый характер. Установлено, что с понижением температуры электропроводность образцов, наполненных нановолокнами, возрастает.

Очень часто в качестве основы электропроводящего композита используют полиэтилен (ПЭ) [19,20]. Он широко применяется в химической, электротехнической, машиностроительной и др. отраслях промышленности. Это обусловлено простотой его переработки и низкой стоимостью. Изделия на основе ПЭ имеют высокую износостойкость, ударопрочность и химическую стойкость

[21]. Причем для различного функционального назначения используют различные виды ПЭ, а именно низкого, среднего и высокого давления [22-24].

В работе [25] описан процесс изготовления электрических кабелей с применением ПЭ, модифицированного УС. Согласно данной работе для получения композита с удельным объемным электрическим сопротивлением равным 500 Омм, необходимое минимальное содержание УС составляет 40 масс.%.

В работе [26] ученые исследовали электропроводящие свойства композитов, в качестве основы для которых использовали порошок ПЭ высокого давления с размером частиц до 1 мм. Самым низким удельным объемным электрическим сопротивлением - 0,082 Ом м обладали ПЭ, модифицированные 20 масс. % измельченного терморасширенного графита. В то время как ПЭ, наполненный 20 масс.% неизмельченным терморасширенным графитом, обладал удельным объемным сопротивлением равным 2,5 Омм. Измельчение наполнителя позволило увеличить насыпную плотность с 0,004 г/см3 до 0,018 г/см3, что способствовало образованию большего количества электропроводящих путей внутри матрицы ПЭ.

В работе [27] проведены исследования по разработке полимерных композитов на основе полиолефинов, наполненных техническим углеродом марки П805Э, техническим углеродом «Prmtex XE-2B», углеродными волокнами марки УВИС АКП для 3D печати. Выявлено, что увеличение содержания наполнителя в ПЭ приводит к увеличению параметрами текучести композита, что приводит к затрудненному использованию их в аддитивных технологиях печати. Также установлено, что более подходящими полимерами для изготовления электропроводящего композита являются синдиотактический 1,2-полибутадиен (СПБ) и поливинилацетат марки М10 (ПВА). Максимальная электропроводность для модифицированных углеродным наполнителем СПБ и ПВА составляла 1.12-102 и 1.66 103 Ом/м.

1.1.2 Электропроводящие композиты на основе термореактивных полимеров (реактопластов)

Вторым основным видом полимеров, после термопластов, на основе которых изготавливают электропроводящие композиты с высокой адгезией и когезией, являются реактопласты. Реактопласты в отличие от термопластов изготавливают путем необратимой химической реакции, поэтому они не имеют фазового перехода при их нагреве и не подвергаются растворению различными растворителями [28]. Основным представителем реактопластов является двухкомпонентная эпоксидная диановая смола, состоящая из основы и сшивающего агента (отвердителя), которые в свою очередь получили широкое применение в авиастроении в качестве клеевых и ремонтных составов благодаря их высоким показателям прочности клеевого шва [29-31].

Эпоксидные смолы получили широкое применение в электронике. Эпоксидная смола является влагостойким материалом, обладающим высокими электроизоляционными свойствами [32]. Эти свойства позволили применять эпоксидные смолы в качестве основного материала при изготовлении печатных плат, которые встречаются в большинстве бытовых устройств радиоэлектронной аппаратуры, таких как телевизоры, компьютеры, камеры и т. д. [33]. В электронной промышленности эпоксидная смола применятся для производства интегральных микросхем, транзисторов, конденсаторов, диодов и др. [34]. Однако в некоторых случаях эпоксидным смолам необходимо придавать электропроводящие свойства. Это необходимо для того, чтобы изготовить покрытие для авиатехники, которое позволит предотвратить удары молнии и защитить внутреннюю систему управления полетом от электромагнитных помех. Высокая электропроводность эпоксидных смол так же позволяет изготавливать антистатические покрытия, [35] которые необходимы для соблюдения норм безопасности таких объектов, как нефтегазовые хранилища, шахты и техника для транспортировки опасных нефтепродуктов и химикатов.

В работе [36] изготавливали композит на основе ЭС, который был изготовлен путем диспергирования графитовых нанопластинок (ГНП) с использованием двух различных технологий - трёхвековой мельницы (ТВМ) и ультразвуковой обработки с высокоскоростным перемешиванием (УЗО+ВСП). Исследовано влияние добавления ГНП на электропроводность композита. Композит ГНП/ЭС, полученный методом ТВМ, показал максимальную электропроводность - 1,8 ■ 10 -3 См/м при 1 масс. % ГНП, что на 3 порядка выше, чем у композита ГНП/ЭС, полученного методом УЗО+ВСП.

В работе [37] проводились исследования влияния, измельченного УВ в качестве проводящего наполнителя в полимерных композициях. УНТ и углерод использовали в качестве вторичного наполнителя для образования контакта между частицами УВ в полимерной матрице. В качестве основы полимерных композиций использовали ЭС на основе бисфенола-А и отвердителя (диаминового типа). Электропроводность композиционных материалов исследовалась по поверхности и по объему образца. При 80 масс. % углеродного волокна электропроводность композиционных материалов составляла 4,26 См/см. При добавлении 6 масс. % вторичного наполнителя УНТ электропроводность композитов увеличилась до 40,31 См/см. Причем при увеличении концентрации УНТ происходил резкий спад электропроводности до 15 См/см. В случае с использованием сажи в качестве вторичного наполнителя показатели электропроводности не превышали 20 См/см. В работе представлена модель, с помощью которой можно спрогнозировать значение электропроводности композиционного материала, содержащего углеродные нанотрубки, сажу и углеродное волокно.

Для улучшения диспергирования ОУНТ в ЭС в их состав вводили глину [38]. Оптимальным массовым содержанием ОУНТ и глины, при которых у композита на основе ЭС улучшались электропроводящие свойства, являлись 0,05 и 0,2 масс. % соответственно. Благодаря данному соотношению наполнителей электрическая проводимость композита ОУНТ/ЭС была увеличена на четыре порядка (с 10-7 до 10-3 См/м). Также для данных композитов произошло снижение порога перколяции. Для композита без добавления глины порог перколяции наблюдался

при 0,05 масс.% ОУНТ в ЭС, а порог перколяции композита ОУНТ/ЭС с добавлением глины наблюдался при 0,01 масс.% ОУНТ с добавлением глины. Ученые утверждают, что такой синергетический эффект взаимодействия ОУНТ с глиной со временем позволит использовать их в различных считывающих и экранирующих устройствах.

В работе [39] сообщается об изготовлении высокоэффективных огнестойких композитов на основе ЭС, которые были модифицированы функционализированными графитовыми наночастицами (ФГНЧ). Установлено, что при увеличении массового содержания ФГНЧ электрическая проводимость увеличивалась с 1,0 ■ 10 -12 См / см до 5,0 ■ 10 -4 См /см.

В работе [40] в качестве электропроводящего наполнителя для композитов на основе ЭС использовали гибридные частицы МУНТ, привитые на силикагель. Прививка МУНТ такого рода, позволила снизить вязкость композитного материла, что упрощало процесс его изготовления. Добавление было обнаружено, что при содержании 2 масс.% УНТ/силикагель (содержащие 0,66 масс.% МУНТ) образуют электрически проводящую перколяционную сеть в матрице ЭС с электропроводностью - 10-4 См / м.

В работе [41] представлены композиты на основе ЭС «SpetiFix-20». В качестве электропроводящего модификатора использовали МУНТ двух типов-«Таунит» и «Таунит-М». Установлено, что на электрофизические параметры композитов ЭС/МУНТ существенное влияние оказывают геометрические параметры наноматерилов. Выявлено, что при использовании МУНТ с меньшим диаметром для достижения определенного удельного объемного электрического сопротивления требуется меньшее их количество. Максимально возможными значениями массового содержания «Таунита» и «Таунита-М» в матрице ЭС являлись 16 и 8 масс.% соответственно. В композите ЭС/ «Таунит» с 16 масс.% МУНТ при частоте проходящего через измеряемый образец переменного тока 105 Гц заметно снижение удельного объемного сопротивления на 6 порядков. В композите ЭС/ «Таунит-М» с 8 масс.% МУНТ такое снижение составляло 3 порядка. Композиты на основе ЭС, содержащей 16 масс.% «Таунит» и ЭС,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ягубов Виктор Сахибович, 2021 год

Список использованной литературы

1. Shah, S. 3D printing of electrically conductive hybrid organic-inorganic composite materials / S. Shah, M. N. I. Shiblee, J. M. H. Rahman, S. Basher, S. H. Mir, M. Kawakami, H. Furukawa, A. Khosla // Microsystem Technologies. - 2018. - V. 24. - №. 10. - P. 4341-4345.

2. Dorigato, A. Electrically conductive nanocomposites for fused deposition modeling / A. Dorigato, V. Moretti, S. Dul et al. //Synthetic Metals. - 2017. - V. 226. - P. 7-14.

3. Астапов, В. Ю. Оценка применения аддитивных технологий для создания аэродинамических моделей космических головных частей / В. Ю. Астапов, Л. Л. Хорошко, К. В. Дудков // Труды МАИ. - 2018. - №. 101.

4. Valino, A. D. Advances in 3D Printing of Thermoplastic Polymer Composites and Nanocomposites / A. D. Valino, J. R. C. Dizon, Jr Espera et al. // Progress in Polymer Science. - 2019. - P. 101162.

5. Gao, A. Highly conductive and light-weight acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer/reduced graphene nanocomposites with segregated conductive structure / A. Gao, F. Zhao, F. Wang, G. Zhang, S. Zhao, J. Cui, Y. Yan // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2019. - V. 122. - P. 17.

6. Lu, G. Electrical and shielding properties of ABS resin filled with nickel-coated carbon fibers / G. Lu, X. Li, H. Jiang // Composites Science and Technology. -1996. - V. 56. - №. 2. - P. 193-200.

7. Liang, X., Ling, L., Lu, C., & Liu, L. Resistivity of carbon fibers/ABS resin composites / X. Liang, L. Ling, C. Lu, L. Liu // Materials Letters. - 2000. - V. 43. - №. 3. - P. 144-147.

8. Краев, И. Д. Обзор композиционных материалов, сочетающих звукозащитные и радиозащитные свойства / И. Д. Краев, Е. М. Шульдешов, М. М. Платонов и др. //Авиационные материалы и технологии. - 2016. - №. 4 (45).

9. Tzeng, S. S. EMI shielding effectiveness of metal-coated carbon fiber-reinforced ABS composites / S. S. Tzeng, F. Y. Chang //Materials Science and Engineering: A. - 2001. - V. 302. - №. 2. - P. 258-267.

10. Huang, C. Y. Optimum conditions of electroless nickel plating on carbon fibres for EMI shielding effectiveness of ENCF/ABS composites / C. Y. Huang, J. F. Pai // European polymer journal. - 1998. - V. 34. - №. 2. - P. 261-267.

11. Krause, B. Influence of small scale melt mixing conditions on electrical resistivity of carbon nanotube-polyamide composites/ B. Krause, P. Potschke, L. HauBler // Composites Science and Technology. - 2009. - V. 69. - №. 10. - P. 1505-1515.

12. Zheng, D. In situ thermal reduction of graphene oxide for high electrical conductivity and low percolation threshold in polyamide 6 nanocomposites/ D. Zheng, G. Tang, H. B. Zhang et al. // Composites Science and Technology. - 2012. - V. 72. - №. 2. - P. 284-289.

13. Княжева, О. А. Физико-механические свойства и электропроводность композиций полипропилен-технический углерод/ О. А. Княжева, О. Н. Бакланова, К. С. Жансакова и др. //Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. - 2019. - С. 165-165.

14. Тимофеева, В. А. и др. Влияние шунгитового наполнителя на структуру и свойства полипропилена / В. А. Тимофеева, А. Б. Соловьева, Н. А. Ерина и др. // Геология и полезные ископаемые Карелии. - 2006. - №. 9. - С. 145.

15. Gong, T. Low percolation threshold and balanced electrical and mechanical performances in polypropylene/carbon black composites with a continuous segregated structure/ T. Gong, S. P. Peng, R. Y. Bao et al. //Composites Part B: Engineering. - 2016. - V. 99. - P. 348-357.

16. Levon, K. Multiple percolation in conducting polymer blends/ K. Levon, A. Margolina, A. Z. Patashinsky // Macromolecules. - 1993. - V. 26. - №. 15. - P. 4061-4063.

17. Yang, H. Effect of carbon black on improving thermal stability, flame retardancy and electrical conductivity of polypropylene/carbon fiber composites/ H. Yang, J.

Gong, X. Wen et al. //Composites Science and Technology. - 2015. - V. 113. - P. 31-37.

18. Москалюк, О. А. Электропроводность полипропиленовых волокон с дисперсными углеродными наполнителями / О. А. Москалюк, А. Н. Алешин, Е. С. Цобкалло // Физика твердого тела. - 2012. - V. 54. - №. 10. - P. 19931998.

19. Xi, Y. Electrical properties of segregated ultrahigh molecular weight polyethylene/multiwalled carbon nanotube composites / Y. Xi, A. Yamanaka, Y. Bin, M. Matsuo // Journal of Applied Polymer Science - 2007. - V. 105. - P. 2868-2876.

20. Sabet, M. Mechanical and electrical properties of low density polyethylene filled with carbon nanotubes / M. Sabet, H. Soleimani // 2nd International Conference on Structural Nano Composites (NANOSTRUC 2014) IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. Madrid, - 2014. - P. 1-9.

21.Malpass, D. B. Introduction to industrial polyethylene: properties, catalysts, and processes. - John Wiley & Sons, 2010. - V. 45.

22. Бордовский, Г. А. Особенности электретного состояния композитных полимерных пленок на основе полиэтилена высокого давления/ Г. А. Бордовский, Ю. А. Гороховатский, И. Ю. Гороховатский // Известия Российского государственного педагогического университета им. АИ Герцена. - 2009. - №. 79. - C. 26-34.

23. Шишкина, С. В. и др. Влияние заряда противоиона на электропроводность и вольтамперную характеристику катионообменной мембраны МК-40/ С. В. Шишкина, Е. А. Желонкина, К. И. Степанов и др. // Общество. Наука. Инновации. (НПК-2017). - 2017. - С. 415-423.

24. Lv, W. Graphite-high density polyethylene laminated composites with high thermal conductivity made by filament winding / W. Lv, S. Sultana, A. Rohskopf. //Express Polymer Letters. - 2018. - V. 12. - №. 3. - P. 215-226.

25. Pat. WO 2005/015577 , PCT/EPO3/08194. Continuous process for manufacturing electrical cables / Belli S., Bareggi A., Dell'Anna G., et al.; заявитель и

патентообладатель Ргувш1ап Сау1 Е 81в1еш1 Епег§1а Б.К.Ь. - заявл.25.07.2003, опубл. 02.12.2008.

26. Нестеров, А. А. Электрические свойства композиционных материалов на основе натурального графита и полиэтилена / А. А. Нестеров, Л. Е. Макарова, В. А. Москалев // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - №2. 6. - С. 173-173.

27. Глазырин, А. Б. Электропроводящие полимерные материалы для 3d-печати / А. Б.Глазырин, М. И. Абдуллин, А. А. Басыров // Вестник Башкирского университета. - 2016. - Т. 21. - №. 1. - С. 81-85.

28. Пластики конструкционного назначения [Текст] : (Реактопласты) / Под ред. Е. Б. Тростянской. - Москва : Химия, 1974. - 304 с. : черт.; 22 см. На обороте тит. л. авт.: Бабаевский П. Г., Виноградов В. М., Головкин Г. С. и др.

29.Кгуа, D. S. Наномодифицированные полимерные композиты в контексте использования в авиастроении/ D. S. К^а, V. F. Zabashta // Технологические системы. - 2016. - №. 76/3.

30. Петрова, А. П. Исследование свойств отвержденных клеевых связующих / А. П. Петрова, Н. Ф. Лукина, Д. А. Мельников и др.// Труды ВИАМ. - 2017. - №. 10. - С. 58.

31. Каблов, Е.Н. Перспективы использования углеродсодержащих наночастиц в связующих для полимерных композиционных материалов / Е.Н. Каблов, С.В. Кондрашов, Г.Ю. Юрков // «Российские нанотехнологии». - 2013. - , т. 8 -№. 3-4. - С. 28-46.

32. Барановский, Н. К. Применение компонентных материалов в машиностроении/ Н. К. Барановский, С. В. Романов //Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения. - 2018. - С. 24-28.

33. Симоник, Е. И. Технология получения и применение эпоксидно-диановой смолы марки «эд-20» // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2019. - №. 5-3.

34. Щеглов, П. А. Содержание хлора в эпоксидных смолах и оценка его влияния на качество продукции на их основе/ П. А. Щеглов, А. С. Шестаков, А. И.

Вялов //Информационно-технологический вестник. - 2017. - Т. 13. - №. 3. -С. 137-145.

35. Mirmohseni A. PANI-chitosan-TiO2 ternary nanocomposite and its effectiveness on antibacterial and antistatic behavior of epoxy coating/ A. Mirmohseni, M. Rastgar, A. Olad //Journal of Applied Polymer Science. - 2019. - V. 136. - №. 23. - P. 47629.

36. Chandrasekaran, S. Preparation and characterization of graphite nano-platelet (GNP)/epoxy nano-composite: mechanical, electrical and thermal properties/ S. Chandrasekaran, C. Seidel, K. Schulte //European Polymer Journal. - 2013. - V. 49. - №. 12. - P. 3878-3888.

37. Radzuan, N. A. M. The effect of milled carbon fibre filler on electrical conductivity in highly conductive polymer composites/ N. A. M. Radzuan, M. Y. Zakaria, A. B. Sulong et al. //Composites Part B: Engineering. - 2017. - V. 110. -P. 153-160.

38. Liu, L. Clay assisted dispersion of carbon nanotubes in conductive epoxy nanocomposites/ L. Liu, J. C. Grunlan //Advanced Functional Materials. - 2007. -V. 17. - №. 14. - P. 2343-2348.

39. Gu, J. Highly thermally conductive flame-retardant epoxy nanocomposites with reduced ignitability and excellent electrical conductivities/ J. Gu, C. Liang, X. Zhao, et al. //Composites Science and Technology. - 2017. - V. 139. - P. 83-89.

40. Wilkinson, A. N. Low viscosity processing using hybrid CNT-coated silica particles to form electrically conductive epoxy resin composites/ A. N. Wilkinson, I. A. Kinloch, R. N. Othman //Polymer. - 2016. - V. 98. - P. 32-38.

41. Гринченко М. В., Парфимович И. Д. Электрофизические характеристики полимерных материалов на основе эпоксидной смолы, содержащей углеродные нанотрубки. - 2016.

42. Lu, N. Highly sensitive skin-mountable strain gauges based entirely on elastomers/ N. Lu, C. Lu, S. Yang, et al. //Advanced Functional Materials. - 2012. - V. 22. -№. 19. - P. 4044-4050.

43. Panahi-Sarmad, M. Tuning the Surface Chemistry of Graphene Oxide for Enhanced Dielectric and Actuated Performance of Silicone Rubber Composites/ M. Panahi-Sarmad, E. Chehrazi, M. Noroozi et al. //ACS Applied Electronic Materials. - 2019. - V. 1. - №. 2. - P. 198-209.

44. Зезин, Ю. П. Исследование вязкоупругих свойств усиленных наночастицами эластомеров/ Ю. П. Зезин, Е. В. Ломакин //Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. - 2015. - №. 2. - С. 6-19.

45. Chen, D. Electronic muscles and skins: a review of soft sensors and actuators/ D. Chen, Q. Pei //Chemical reviews. - 2017. - V. 117. - №. 17. - P. 11239-11268,

46. Lee, K. H., Tawfick S. Fiber micro-architected electro-elasto-kinematic muscles/ K. H. Lee, S. Tawfick //Extreme Mechanics Letters. - 2016. - V. 8. - P. 64-69.

47.Norman R. H. Conductive rubbers and plastics: their production, application and test methods. - Elsevier Publishing Company, 1957,

48.Cohen, D. J. A highly elastic, capacitive strain gauge based on percolating nanotube networks/ D. J. Cohen, D. Mitra, K. Peterson et al. //Nano letters. - 2012. - V. 12. - №. 4. - P. 1821-1825.

49. Hu, N. et al. Piezoresistive strain sensors made from carbon nanotubes based polymer nanocomposites/ N. Hu, H. Fukunaga, S. Atobe et al. //Sensors. - 2011. -V. 11. - №. 11. - P. 10691-10723.

50. Kong, J. Electrically conductive PDMS-grafted CNTs-reinforced silicone elastomer/ J. Kong, Y. Tong, J. Sun et al. //Composites Science and Technology. -2018. - V. 159. - P. 208-215.

51. Park, E. S. Resistivity and thermal reproducibility of carbon black and metallic powder filled silicone rubber heaters/ E. S. Park, L. Wook Jang, J. S. Yoon et al. //Journal of applied polymer science. - 2005. - V. 95. - №. 5. - P. 1122-1128.

52. Zhou, L. All-Printed Flexible and Stretchable Electronics with Pressing or Freezing Activatable Liquid-Metal-Silicone Inks/ L. Y. Zhou, J. Z. Fu, Q. Gao //Advanced Functional Materials. - 2019. - P. 1906683.

53. Zhong, X. Self-cleaning, chemically stable, reshapeable, highly conductive nanocomposites for electrical circuits and flexible electronic devices/ X. Zhong, H.

Hu, and H. Fu, //ACS applied materials & interfaces. - 2018. - V. 10. - №. 30. -P. 25697-25705.

54. Jeddi, J. The electrical conductivity and EMI shielding properties of polyurethane foam/silicone rubber/carbon black/nanographite hybrid composites/ J. Jeddi, A. A. Katbab //Polymer Composites. - 2018. - V. 39. - №. 10. - P. 3452-3460.

55. Ye, X. Antistatic effects and mechanism of ionic liquids for methyl vinyl silicone rubber/ X. Ye, J. Guo, X. Zeng //Journal of Applied Polymer Science. - 2017. - V. 134. - №. 32. - P. 45180.

56. Song, B. Highly conductive polyurethane/polyaniline-based composites for wearable electronic applications/ B. Song, C. C. Tuan, L. Li // 2016 IEEE 66th Electronic Components and Technology Conference (ECTC). - IEEE, 2016. - P. 2424-2429.

57. Barshutina, M. N. Mechanisms of electrical conductivity in CNT/silicone composites designed for neural interfacing/ M. N. Barshutina, S. O. Kirichenko, V. A. Wodolajski et al. //Materials Letters. - 2019. - V. 236. - P. 183-186.

58. Al-Ghamdi, A. A. Conductive carbon black/magnetite hybrid fillers in microwave absorbing composites based on natural rubber/ A. A. Al-Ghamdi, O. A. Al-Hartomy, F.R. Al-Solamy et al. //Composites Part B: Engineering. - 2016. - Т. 96. - С. 231-241.

59. Chandran, A. S. An elastomeric conducting composite based on polyaniline coated nylon fiber and chloroprene rubber/ A. S. Chandran and S. K. Narayanankutty //European Polymer Journal. - 2008. - V. 44. - №. 7. - P. 2418-2429.

60. Valentini, L. Severe graphene nanoplatelets aggregation as building block for the preparation of negative temperature coefficient and healable silicone rubber composites/ L. Valentini, S. B. Bon, N. M. Pugno //Composites Science and Technology. - 2016. - V. 134. - P. 125-131.

61. Абдуллин, М. И. Электропроводящие полимерные материалы на основе стирол-бутадиен-стирола / М. И. Абдуллин, А. Б. Глазырин, А. А. Басыров и др. //Доклады Башкирского университета. - 2016. - Т. 1. - №. 4. - С. 670.

62.Valentini, L. Severe graphene nanoplatelets aggregation as building block for the preparation of negative temperature coefficient and healable silicone rubber composites / L. Valentini, S. B. Bon, N. M. Pugno //Composites Science and Technology. - 2016. - V. 134. - P. 125-131.

63. Malas, A. Synthesis and characterizations of modified expanded graphite/emulsion styrene butadiene rubber nanocomposites: Mechanical, dynamic mechanical and morphological properties/ A. Malas, P. Pal, S. Giri et al. //Composites Part B: Engineering. - 2014. - V. 58. - P. 267-274.

64. Sadasivuni, K. K. Evolution from graphite to graphene elastomer composites/ K. K. Sadasivuni, D. Ponnamma, S. Thomas, et al. //Progress in Polymer Science. -2014. - V. 39. - №. 4. - P. 749-780.

65. Yaragalla, S. Effect of reinforcement on the barrier and dielectric properties of epoxidized natural rubber-graphene nanocomposites/ S. Yaragalla, C. S. Chandran, N. Kalarikkal et al. //Polymer Engineering & Science. - 2015. - V. 55.

- №. 11. - P. 2439-2447.

66. Agrawal, N. Efficient nanocomposite formation of acyrlo nitrile rubber by incorporation of graphite and graphene layers: reduction in friction and wear rate/ N. Agrawal, A. S. Parihar, J. P. Singh et al. //Procedia Materials Science. - 2015.

- V. 10. - P. 139-148.

67. Xing, Y. Mechanical, thermal conductive, and dielectric properties of fluoroelastomer/reduced graphene oxide composites in situ prepared by solvent thermal reduction/ Y. Xing, X. Bai, Y. Zhang // Polymer Composites. - 2014. - V. 35. - №. 9. - P. 1779-1785.

68. Araby, S. Electrically and thermally conductive elastomer/graphene nanocomposites by solution mixing/ S. Araby, Q. Meng, L. Zhang et al. //Polymer.

- 2014. - V. 55. - №. 1. - P. 201-210.

69. Maya, M. G. Development of a flexible and conductive elastomeric composite based on chloroprene rubber/ M. G. Maya, S. C. George, T. Jose et al. //Polymer Testing. - 2018. - V. 65. - P. 256-263.

70. Dang, Z. M. Fundamentals, processes and applications of high-permittivity polymer-matrix composites/ Z. M. Dang, J. K. Yuan, J. W. Zha et al. //Progress in materials science. - 2012. - V. 57. - №. 4. - P. 660-723.

71. Subramaniam, K. Development of conducting polychloroprene rubber using imidazolium based ionic liquid modified multi-walled carbon nanotubes/ K. Subramaniam, A. Das and G. Heinrich //Composites Science and Technology. -2011. - V. 71. - №. 11. - P. 1441-1449.

72. Massoumi, B. Electrically conductive nanocomposite adhesives based on epoxy or chloroprene containing polyaniline, and carbon nanotubes/ B. Massoumi, M. Hosseinzadeh and M. Jaymand //Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2015. - V. 26. - №. 8. - P. 6057-6067.

73.Gouda, M. Highly conductive cellulosic nanofibers for efficient water desalination / M. Gouda, M. Abu-Abdeen // Fibers and Polymers. - 2017. - V. 18. - №. 11. -P. 2111-2117.

74. Mahdieh, Z. M. Conductive chitosan/multi walled carbon nanotubes electrospun nanofiber feasibility / Z. M. Mahdieh, V. Mottaghitalab, N. Piri and A. K. Haghi // Korean Journal of Chemical Engineering. - 2012. - V. 29. - №. 1. - P. 111-119.

75. Farjana, S. Conductivity-dependent strain response of carbon nanotube treated bacterial nanocellulose / S. Farjana, F. Toomadj, P. Lundgren, A. Sanz-Velasco,

0. Naboka and P. Enoksson //Journal of Sensors. - 2013. - V. 2013.

76. Шашкеев, К. А. Супергидрофобные электропроводящие покрытия на оснояве силиконовой матрицы и углеродных нанотрубок/ К. А. Шашкеев, В. С. Нагорная, И. А. Волков и др. //Журнал прикладной химии. - 2017. - Т. 90. - №. 7. - С. 896-906.

77. Bauhofer, W. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites/ W. Bauhofer, J. Z. Kovacs //Composites Science and Technology. - 2009. - V. 69. - №. 10. - P. 1486-1498.

78. Papageorgiou, D. G., Graphene/elastomer nanocomposites/ D. G. Papageorgiou,

1. A. Kinloch and R. J. Young //Carbon. - 2015. - V. 95. - P. 460-484.

79. Гайдаев, А. А. Зависимость электропроводности полипропилена от концентрации наполнителя и термообработки/ А.А. Гайдаев и А. Н. Камалов //Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. - 2009. - №. 4.

80. Karttunen, M., Ruuskanen P. The microstructure and electrical properties of mechanically-alloyed copper-polymer composites //Materials science forum. -Trans Tech Publications, 1998. - V. 269. - P. 849-854.

81. Krupa, I. The mechanical and adhesive properties of electrically and thermally conductive polymeric composites based on high density polyethylene filled with nickel powder/ I. Krupa, V. Cecen, A. Boudenne et al. //Materials & Design. -2013. - V. 51. - P. 620-628.

82. Catenacci, M. J. Stretchable conductive composites from Cu-Ag nanowire felt/ M. J. Catenacci, C. Reyes, M. A. Cruz et al. //ACS nano. - 2018. - V. 12. - №. 4. - P. 3689-3698.

83. Натансон, Э. М. Взаимодействие макромолекул натурального каучука и полиизобутилена с коллоидными частицами никеля и кобальта в момент их выделения на катоде / Э. М. Натансон, В. Б. Черногоренко, Ю. И. Химченко и др. // Коллоидный журнал. - 1965. - Т. 27. - № 3. - С. 412-416.

84. Kamel, S. Electroconductive Composites Containing Nanocellulose, Nanopolypyrrole, and Silver Nano particles/ S. Kamel, A. A. Haroun, A. M. El-Nahrawy et al. // Journal of Renewable Materials. - 2019. - V. 7. - №. 2. - P. 193203.

85. Yim, Y. J. Effect of silver-plated expanded graphite addition on thermal and electrical conductivities of epoxy composites in the presence of graphite and copper / Y. J. Yim and S. J. Park //Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2019. - V. 123. - P. 253-259.

86. Ahn, J. Stretchable fabric heater based on silver nanowire, carbon nanotube composites // 2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). - IEEE, 2019. - P. 303-306.

87. Pillai, S. K. R. Totally embedded hybrid thin films of carbon nanotubes and silver nanowires as flat homogenous flexible transparent conductors/ S. K. R. Pillai, J. Wang, Y. Wang et al. // Scientific reports. - 2016. - T. 6. - C. 38453.

88. Yim, Y. J. Electromagnetic interference shielding effectiveness of nickel-plated MWCNTs/high-density polyethylene composites/ Y. J. Yim, K. Y. Rhee and S. J. Park //Composites Part B: Engineering. - 2016. - V. 98. - P. 120-125.

89. Yim, Y. J. Influence of electroless nickel-plating on fracture toughness of pitch-based carbon fibre reinforced composites / Y. J. Yim, K. Y. Rhee and S. J. Park //Composites Part B: Engineering. - 2015. - V. 76. - P. 286-291.

90. Toprakci, H. A. K. Fabrication and characterization of vapor grown carbon nanofiber reinforced flexible polymer composites / H. A. K. Toprakci, A. Turgut, O. Toprakci // Research on Engineering Structures & Materials. - 2019. - V. 6. -P. 1-13.

91. Gbordzoe, S. A Simple Two-Step Process for Producing Strong and Aligned Carbon Nanotube-Polymer Composites/ S. Gbordzoe, P. K. Adusei, D. Chauhan, N. T. Alvarez, M. R. Haase, K. Mansari, S. N. Kanakaraj, Y.Y. Hsieh and V. Shanov // Journal of Carbon Research - 2019. - V. 5. - №. 3. - P. 35.

92. Gbordzoe, S. Flexible Low-Voltage Carbon Nanotube Heaters and their Applications / S. Gbordzoe, R. Malik, N. Alvarez, R. Wolf, V. Shanov // Advances in Carbon Nanostructures.- 2016.- P. 123-136.

93. Bagotia, N. Systematic study of dynamic mechanical and thermal properties of multiwalled carbon nanotube reinforced polycarbonate/ethylene methyl acrylate nanocomposites / N. Bagotia, D. K. Sharma // Polymer Testing. - 2019. - V. 73. - P. 425-432.

94. Krause, B. The influence of the blend ratio in PA6/PA66/MWCNT blend composites on the electrical and thermal properties / B. Krause, L. Kroschwald, P. Potschke // Polymers. - 2019. - V. 11. - №. 1. - P. 122.

95. Zhao, K. Remarkably anisotropic conductive MWCNTs/polypropylene nanocomposites with alternating microlayers / K. Zhao, S. Li, M. Huang, X. Shi,

G. Zheng, C. Liu, C. Liu, K. Daia C. Shen, R. Yin and J. Z. Guo //Chemical Engineering Journal. - 2019. - V. 358. - P. 924-935.

96. Kazemi, Y. Effects of polymer-filler interactions on controlling the conductive network formation in polyamide 6/multi-Walled carbon nanotube composites / Y. Kazemi, A. R. Kakroodi, L. H. Mark, T. Filleter and C. B. Park //Polymer. - 2019. - V. 178. - P. 121684.

97. Сорокин, А. Е. Функционализированные термопластичные филаменты для двуматричных ПКМ, изготовленных методом 3D-печати / А. Е. Сорокин, С. А. Ларионов, И. Д. Краев, А. А. Пыхтин, А. А. Беляев, Д. Е. Кобзев и А. Н. Блохин // Аддитивные технологии: настоящее и будущее. - 2019. - С. 361376.

98. Almazrouei, A. Robust Surface-Engineered Tape-Cast and Extrusion Methods to Fabricate Electrically-Conductive Poly (vinylidene fluoride) / A. Almazrouei, R. A. Susantyoko, C. H. Wu, I. Mustafa, A. Alhammadi and S. Almheiri / Carbon Nanotube Filaments for Corrosion-Resistant 3D Printing Applications // Scientific reports. - 2019. - Т. 9. - №. 1. - С. 1-13.

99. Kirkpatrick, S., Garland J. C., Tanner D. B. Electrical transport and optical properties of inhomogeneous media / S. Kirkpatrick, J. C. Garland and D. B. Tanner //AIP Conf. Proc. No. 40. - 1978. - С. 99.

100. Achour, M. E. Electromagnetic properties of carbon black filled epoxy polymer composites/ M. E. Achour //Prospects in Filled Polymers Engineering: Mesostructure, Elasticity Network, and Macroscopic Properties. - 2008. - Т. 129.

101. Belattar, J. Electric modulus-based analysis of the dielectric relaxation in carbon black loaded polymer composites / J. Belattar, M. P. F. Gra?a, L. C. Costa, M. E. Achour and C. Brosseau //Journal of Applied Physics. - 2010. - V. 107. -№. 12. - P. 124111.

102. Balberg, I. A comprehensive picture of the electrical phenomena in carbon black-polymer composites/ I. Balberg //Carbon. - 2002. - V. 40. - №. 2. - P. 139143.

103. Barton, R. L. Development and modeling of electrically conductive carbon filled liquid crystal polymer composites for fuel cell bipolar plate applications //Journal of New Materials for Electrochemical Systems. - 2007. - V. 10. - №. 4. - P. 225.

104. Barton, R. L., Keith J. M., King J. A. Electrical conductivity model evaluation of carbon fiber filled liquid crystal polymer composites/ R. L. Barton, J. M. Keith, J. A. King //Journal of applied polymer science. - 2007. - V. 106. -№. 4. - P. 2456-2462.

105. Keith, J. M. Electrical conductivity modeling of carbon-filled liquid-crystalline polymer composites/ J. M. Keith, J. A. King, R. L. Barton //Journal of applied polymer science. - 2006. - V. 102. - №. 4. - P. 3293-3300.

106. Taherian, R. A new equation for predicting electrical conductivity of carbon filled polymer composites used for bipolar plates of fuel cells/ R. Taherian, M. J. Hadianfard, A. N. Golikand //Journal of Applied Polymer Science. - 2013. - V. 128. - №. 3. - P. 1497-1509.

107. Suherman, H., Effect of small-sized conductive filler on the properties of an epoxy composite for a bipolar plate in a PEMFC/ H. Suherman, J. Sahari and A. B. Sulong //Ceramics International. - 2013. - T. 39. - №. 6. - C. 7159-7166.

108. Vargas-Bernal, R. Analysis of DC electrical conductivity models of carbon nanotube-polymer composites with potential application to nanometric electronic devices/ R. Vargas-Bernal, G. Herrera-Pérez, M. Calixto-Olalde et al. //Journal of Electrical and Computer Engineering. - 2013. - V. 2013.

109. Sohi, N. J. S., Bhadra S., Khastgir D. The effect of different carbon fillers on the electrical conductivity of ethylene vinyl acetate copolymer-based composites and the applicability of different conductivity models / N. J. S. Sohi, S. Bhadra, D. Khastgir //Carbon. - 2011. - V. 49. - №. 4. - P. 1349-1361.

110. Mamunya, Y. P. Electrical and thermal conductivity of polymers filled with metal powders/ Y. P. Mamunya, V. V. Davydenko, P. Pissis //European polymer journal. - 2002. - V. 38. - №. 9. - P. 1887-1897.

111. Goncharenko, A. V. Percolation threshold for Bruggeman composites / A. V. Goncharenko and E. F. Venger // Physical Review E. - 2004. - V. 70. - №. 5.

- P. 057102.

112. Cai, W. Z. A physically based percolation model of the effective electrical conductivity of particle filled composites/ W. Z. Cai, S. T. Tu and J. M. Gong //Journal of composite materials. - 2006. - V. 40. - №. 23. - P. 2131-2142.

113. Radhakrishnan, S. High-temperature, polymer-graphite hybrid composites for bipolar plates: effect of processing conditions on electrical properties/ S. Radhakrishnan, B. T. S. Ramanujam, A. Adhikari et al. //Journal of Power Sources.

- 2007. - V. 163. - №. 2. - P. 702-707.

114. Antunes, R. A. Carbon materials in composite bipolar plates for polymer electrolyte membrane fuel cells: A review of the main challenges to improve electrical performance/ R. A. Antunes, M. C. De Oliveira and G. Ett //Journal of Power Sources. - 2011. - Т. 196. - №. 6. - С. 2945-2961.

115. Kirkpatrick, S. Percolation and conduction/ S. Kirkpatrick //Reviews of modern physics. - 1973. - Т. 45. - №. 4. - С. 574.

116. Zallen, R. The Physics of Amorphous Solids, The Percolation Model; Wiley: New York, 1983.

117. Bueche, F. Electrical resistivity of conducting particles in an insulating matrix //Journal of Applied Physics. - 1972. - V. 43. - №. 11. - P. 4837-4838.

118. McLachlan, D. S. Electrical resistivity of composites/ D. S. McLachlan, M. Blaszkiewicz, R. E. Newnham //Journal of the American Ceramic Society. - 1990.

- V. 73. - №. 8. - P. 2187-2203.

119. Mamunya, E. P. Effect of polymer-filler interface interactions on percolation conductivity of thermoplastics filled with carbon black / E. P. Mamunya, V. V. Davidenko, E. V. Lebedev //Composite Interfaces. - 1996. - V. 4. - №. 4. - P. 169176.

120. Massoumi, B. Electrically conductive nanocomposite adhesives based on epoxy or chloroprene containing polyaniline, and carbon nanotubes / B. Massoumi,

M. Hosseinzadeh, M. Jaymand //Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2015. - Т. 26. - №. 8. - С. 6057-6067.

121. Kалинина, Л.С. Анализ конденсационных полимеров // Л. С. Kалинина, M. А. Моторина, Н. И. Никитина, Н. А. Хачапуридзе // М.: Химия, 1984. С. 57.

122. Ягубов, В. С. Саморегулируемый электронагреватель на основе эластомера, модифицированный многослойными углеродными нанотрубками / В. С. Ягубов, А. В. Щегольков //Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2018. - Т. 80. -№. З (77).

123. M. A. Raza, A. Westwood, et al. Characterisation of graphite nanoplatelets and the physical properties of graphite nanoplatelet/silicone composites for thermal interface applications. Carbon; 2011; 49: 4269-4279.

124. Патент 2 688 573 Российская Федерация œ9J 111/00, B82B 3/00 Наномодифицированная электропроводящая клеевая композиция холодного отверждения / Ткачев А.Г., Меметов Н.Р, Ягубов В.С., Столяров Р.А., Щегольков А.В. - Дата подачи заявки: 26.09.2018; Опубликовано: 21.05.2019. Бюл. № 15.

125. Тимофеев, О. С. Kомбинационное рассеяние УНТ, полученных различными методами / О. С. Тимофеев и Н. Г. Чеченин //Научно-исследовательский университет ядерной физики МГУ. - 2009.; Левшов, Д. И. Спектроскопия комбинационного рассеяния света как метод диагностики структуры индивидуальных углеродных нанотрубок / Д. И. Левшов, М. В. Авраменко //Инженерный вестник Дона. - 2013. - Т. 27. - №. 4 (27).

126. Богданов, K. В. Резонансная рамановская спектроскопия наноуглеродных материалов: дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.05 / Богданов ^рилл Вадимович. — СПб., 2014. — 114 с.

127. Неудахина, Н. А. Термогравиметрический контроль магнитных материалов / Н.А. Неудахина //Ресурсоэффективные системы в управлении и контроле: взгляд в будущее: сборник научных трудов III Международной

конференции школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, 06-11 октября 2014 г. Ч. 1.—Томск, 2014. - Изд-во ТПУ, 2014. - С. 166-178.

128. Vargas-Bernal, R. Analysis of DC electrical conductivity models of carbon nanotube-polymer composites with potential application to nanometric electronic devices / R. Vargas-Bernal, G. Herrera-Pérez, M. Calixto-Olalde и M. Tecpoyotl-Torres // Journal of Electrical and Computer Engineering. - 2013. - Т. 2013.

129. Ягубов, В. С. Применение наноструктурного углеродного наполнителя в нагревателях для регулирования температуры моторного масла в двигателях внутреннего сгорания в условиях низких температур/ В. С. Ягубов, А. В. Щегольков, В. К. Нагдаев и А. Г. Ткачев // Наука в центральной России. - 2019. - №. 4. - С. 97-108.

130. S. Shang, L. Gan, et al. Carbon nanotubes based high temperature vulcanized silicone rubber nanocomposite with excellent elasticity and electrical properties. Composites: Part A; 2014; 66: 135-141.

ПРИЛОЖЕНИЕ Акт использования результатов диссертационной работы