Влияние структуры и модификации поверхности углеродных нанонаполнителей на морфологию и свойства композиций на основе полипропилена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат химических наук Кувардина, Евгения Вячеславовна

• Кувардина, Евгения Вячеславовна
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Кувардина, Евгения Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Свойства и применение полипропилена

1.2. Модификация свойств полипропилена

1.3. Типы углеродных нанонаполнителей

1.4. Методы получения полимерных нанокомпозитов

1.5. Модификация поверхности углеродных наночастиц

1.6. Нанокомпозиционные материалы на основе углеродных нанотрубок

1.7. Нанокомпозиционные материалы на основе нанопластин графита

1.8. Свойства нанокомпозиционных материалов на основе ПП

1.9. Методы прогнозирования свойств композиционных материалов

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Получение нанокомпозитов ПП/МУНТ и ПП/НПГ методом смешения в расплаве

2.2.2. Получение нанокомпозитов ПП/МУНТ и ПП/НПГ путем разбавления концентратов (мастербатчей)

2.2.3. Методика химической модификации МУНТ

2.2.4. Методика химической модификации НПГ

2.2.5. Методика приготовления образцов для анализа структуры и испытания свойств композитов

2.2.6. Методы исследования структуры и свойств нанокомпозитов

Глава 3. Влияние структуры и модификации поверхности углеродных наночастиц на морфологию и комплекс свойств композиций на основе полипропилена

3.1. Получение нанокомпозиционных материалов на основе полипропилена и углеродных нанонаполнителей двух типов (многостенных углеродных нанотрубок и нанопластин графита) методом смешения в расплаве

3.2. Изучение структуры композиций на основе полипропилена и углеродных наночастиц (МУНТ и НПГ)

3.3. Теплофизические свойства композиций на основе полипропилена и углеродных наночастиц (МУНТ и НПГ)

3.4. Механические свойства композиций на основе полипропилена и углеродных наночастиц (МУНТ и НПГ)

3.5. Термостабильность и огнестойкость композиций на основе полипропилена и углеродных наночастиц двух типов (МУНТ и НПГ)

3.6. Электрические свойства композиций на основе полипропилена углеродных наночастиц (МУНТ и НПГ)

3.7. Барьерные свойства композиций на основе пластинчатых частиц

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние структуры и модификации поверхности углеродных нанонаполнителей на морфологию и свойства композиций на основе полипропилена»

Актуальность темы. Создание материалов с новым комплексом свойств всегда было одной из важнейших прикладных задач. Одним из путей ее решения является создание гетерогенных гетерофазных композиций. В настоящее время с развитием математического аппарата и представлений о молекулярной структуре (и межмолекулярных взаимодействиях) становится возможным предсказать возможный эффект и создать материалы с заданным комплексом свойств. Рост промышленного производства, а также интерес к этим материалам с фундаментальной точки зрения обеспечил формирование целой области исследований, посвященной композиционным материалам.

Отдельным звеном стоит полимерное композиционное материаловедение, где в качестве матрицы выступают высокомолекулярные соединения, чем и обусловлен комплекс специфических свойств материалов. Например, такая характеристика как гибкость цепи, являющаяся одним из центральных понятий полимерного материаловедения, проявляет себя в вязкоупругих свойствах полимеров и существовании температурных областей с определенной подвижностью цепи. Присутствие в системе других компонентов по-разному влияет на поведение матрицы, ограничивая подвижность и повышая ориентацию макромолекулярных цепей на границе раздела фаз. Природа матрицы обусловливает преимущественный тип взаимодействий.

В современных полимерных композиционных материалах широко применяются различные неорганические и органические добавки, приводящие к качественному изменению функциональных свойств материалов. С развитием технологии наполнения и переработки наполненных полимеров возросла эффективность использования наполнителей. В последние годы внимание исследователей привлекли наполнители наномегрового диапазона, что связано с сильно развитой удельной площадью поверхности наночастиц и, как следствие, границей раздела фаз с матрицей. Открытие в 1986 году сканирующего туннельного микроскопа и фуллерена положило начало исследованиям углеродных структур нанометрового диапазона. В 1991 году японским ученым Иджимой были обнаружены углеродные тубулярные структуры, которые впоследствии назвали углеродными нанотрубками. В 2004 году интерес исследователей привлекло получение монослоя графита, так называемого графена, обладающего выдающимися механическими характеристиками и высокой электропроводностью. В этой связи начались интенсивные работы по применению наночастиц в качестве наполнителей к различным типам матриц. Широко исследованы свойства полученных материалов в основном для полярных матриц, что обусловлено высокой совместимостью такого наполнителя с полярным полимером благодаря электростатическому взаимодействию П-сопряженных электронов с полярными группами матрицы.

На данном этапе существенным препятствием коммерциализации нанокомпозитов является дороговизна нанотрубок и отсутствие универсального промышленного метода получения графена. Существует несколько подходов к получению нанопластин графита, состоящих из нескольких слоев графена и близких ему по свойствам. Такие характеристики позволяют использовать эти частицы в качестве наполнителей полимерных матриц для придания электро- и теплопроводности и использования их в качестве конструкционных материалов. Данный подход особенно актуален для полиолефинов, которые занимают одно из ведущих мест среди полимерных материалов по объему производства и отличаются комплексом важных эксплуатационных свойств [1]. Уже это является важным фактором при выборе их в качестве объекта исследований. При этом важно, что далеко еще не исчерпаны возможности улучшения технологических и эксплуатационных свойств полиолефинов, и задача получения материалов с оптимальными свойствами остается тем актуальнее, чем больше становится потребность в экономичных материалах с неожиданным комплексом функциональных и эксплуатационных свойств.

Цель работы - разработка нанокомпозиционных материалов на основе полипропилена и углеродных нанонаполнителей с частицами разной формы с комплексами улучшенных механических и функциональных свойств путем смешения в расплаве полимера.

Основными задачами исследования были:

1) Выбор оптимальных технологических условий получения композитов на основе полипропилена и углеродных нанонаполнителей (многостенных углеродных нанотрубок и нанопластин графита) методом смешения в расплаве.

2) Исследование влияние формы и размеров волокнистых и пластинчатых наночастиц на структуру и комплекс свойств (механические, электрофизические, барьерные, горючесть и термостабильность) композиций на основе полипропилена, полученных методом смешения в расплаве.

3) Исследование влияние поверхностной модификации углеродных нанонаполнителей и введения полярного компатибилизатора (малеинированного полипропилена - МАПП) на структуру и комплекс свойств композиций на основе полипропилена.

4) Исследование влияния технологии получения композиций путем разбавления концентратов-мастербатчей матричным полимером на структуру и комплекс их свойств.

Научная новизна. Впервые выполнено подробное исследование взаимосвязи «структурные параметры нанонаполнителя - свойства композита» через сравнение свойств нанокомпозиционных материалов на основе волокнистых (многостенные углеродные нанотрубки) и пластинчатых (нанопластины графита) углеродных наночастиц. Определено влияние характеристического отношения размеров нанонаполнителей разной формы на структуру и комплекс свойств композиций. Для оценки структуры и степени дисперсности углеродных нанотрубок в полимерной матрице впервые применен метод рассеяния очень холодных нейтронов. Показано влияние изгибпой жесткости наночастиц с высокой анизотропией формы на механические свойства композиций методом конечноэлементного моделирования.

Практическая значимость работы. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации характеристик углеродонаполненных термопластов за счет структурной модификации наполнителя. Разработанные материалы на основе полипропилена и углеродных наночастиц, обладающие важными эксплуатационными характеристиками, могут найти эффективное применение в ряде областей промышленности. Так, композиты на основе многостенных углеродных нанотрубок, обладающие повышенной теплостойкостью, электропроводностью и улучшенными диэлектрическими характеристиками, эффективны для эксплуатации при повышенных температурах, а также в электротехнической и автомобильной промышленности, для изготовления изделий с пониженной горючестью - корпусов и панелей радио- и телеаппаратуры, магнитофонов. Нанокомпозиты на основе нанопластин графита могут быть использованы в качестве антистатических покрытий и материалов. Кроме того, они характеризуются более высокими значениями соотношения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, по сравнению с композитами, наполненными другими углеродными наполнителями, что предполагает использование таких материалов в качестве инжекционных слоев силовых кабелей.

Заключение диссертации по теме «Высокомолекулярные соединения», Кувардина, Евгения Вячеславовна

выводы.

1. В результате исследования структуры композиций на основе полипропилена и углеродных нанонаполнителей (многостенных углеродных наонотрубок и нанопластин графита), полученных смешением в расплаве, показано, что тонкие МУНТ склонны к спутыванию и образованию агломератов, что снижает их эффективное 1/(3, толстостенные МУНТ и нанопластины графита распределены достатоточно равномерно в матрице композита, причем нанопластины графита большего диаметра имеют тенденцию к скручиванию.

2. Показано, что уже при малых степенях наполнения (4-5 об.%) достигается значительное повышение модуля упругости композитов вследствие высокой анизотропиии формы наночастиц наполнителей, усиливающее действие нанопластин выше, чем МУНТ и при квазистатическом растяжении, и в динамических условиях во всем диапазоне температур; достигается значительное повышение теплостойкости материала.

3. Введение компатибилизатора (малеинированного полипропилена) приводит к улучшению динамических характеристик композиций благодаря лучшему межфазному взаимодействию НПГ с матрицей, что было показано в квазистатических условиях.

4. Показано снижение газопроницаемости композитов с нанопластинами графита в 2,5-3 раза при содержании наполнителя 8 об.% в результате увеличения диффузионного пути газа через материал.

5. Показано, что высокая анизотропия формы электропроводящих наночастиц МУНТ и НПГ позволяет формировать проводящие пути в композите при низких содержаниях частиц. Наиболее низким порогом протекания характеризуются композиты с толстостенными МУНТ, для которых отмечено равномерное распределение и отсутствие агломерации в матрице.

6. Композиты на основе НПГ обладают самой высокой из исследованных в работе углеродных наполнителей диэлектрической проницаемостью в сочетании с низкими потерями, что делает их эффективными для применения в качестве инжекционных слоев в силовых кабелях. Композиты на основе МУНТ могут быть использованы при создании поглотителей электромагнитных волн.

7. Полученные композиты характеризуются повышенной термостабильностыо по сравнению с ненаполненным полипропиленом, что обусловлено барьерным влиянием НПГ и антиоксидантными свойствами МУНТ. Композиты обладают пониженной горючестью, причем применение МУНТ является более эффективным по сравнению с НПГ.

8. Показано, что смесевой метод получения композитов путем разбавления концентратов (полипропилен + 20 масс.% НПГ) матричным полимером до более низкой степени наполнения является эффективным для создания композитов на основе нанопластин графита. Комплекс свойств композитов находится на уровне получаемых путем прямого смешения.

9. Отсутствие склонности к агломерации, высокая анизотропия формы и электрические характеристики нанопластин графита, а также их сравнительно низкая стоимость делают их перспективными наполнителями для получения полипропиленовых композиционных материалов с комплексом важных эксплуатационных свойств.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Кувардина, Евгения Вячеславовна, 2012 год

1. Г.П Андрианова. Физико-химия полиолефинов (структура и свойства) Москва: Химия, 1974. с. 234.

2. Д.В. Иванюков, M.JT. Фридман. Полипропилен (свойства и применение) Москва: Химия, 1974. с. 272.

3. J.E. Mark. Polymer data handbook New York: Oxford University Press, Inc., 1999. p. 1102.

4. Э.Ф. Олейник. Пластичность частично кристаллических гибкоцепных полимеров на макро- и мезо-уровнях // Высокомолекулярные соединения Серия С - 2003.-том 45. -№ 10. - с. 1-129.

5. J. Karger-Kocsis. Polypropylene London: Kluwer Academic Publishers, 1999. p. 987.

6. А.А. Конкин, М.П. Зверев. Полиолефиновые волокна Москва: Химия, 1966. с. 280.

7. А.Г. Сирота. Модификация структуры и свойств полиолефинов JL: Химия, 1969. с. 126.

8. В.Н. Кулезнев. Смеси полимеров. Москва: Химия, 1980.

9. Г.С. Кац, Д.В. Милевски. Наполнители для полимерных композиционных материалов (справочное пособие). Под редакцией П.Г. Бабаевского. Москва: Химия, 1981. с. 736.

10. D. Ciprari, К. Jacob, R. Tannenbaum. Characterization of polymer nanocomposite interphase and its impact on mechanical properties // Macromolecules 2006. - vol. 39. -p. 6565-6573.

11. Q. Zheng, Q. Xue, K. Yan, X. Gao, Q. Li, L. Hao. Effect of chemisorption on the interfacial bonding characteristics of carbon nanotube-polymer composites // Polymer -2008. vol.49. - p. 800 - 808

12. C. Velasco-Santos, A.L. Martinez-Hernandez, V.M. Castano. Carbon nanotube-polymer nanocomposites: The role of interfaces // Composite Interfaces 2005. - vol. 11. - № 8 -p. 567 - 586.

13. Г.М. Волков, B.M. Зуев. Материаловедение. Москва: Академия, 2008. с. 400.

14. J. Loeffler, R. Iledderich, U. Fiedeler et.al. Overview on promising nanomaterials for industrial applications. www.nanoroad.net.

15. P.M. Ajayan, O. Stephan, C. Colliex, D. Trauth. Aligned carbon nanotube arrays formed by cutting a polymer resin-nanotube composite // Science 1994. - № 265. - p. 1212 -1214.

16. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: учебное пособие. Москва, 2006. с. 376

17. И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин. Замечательные качества углеродных нанотрубок. -http://wsyachina.narod.ru/physics/nanotubes2.html.

18. М. Moniruzzaman and K.I. Winey. Polymer nanocomposites containing carbon nanotubes. // Macromolecules 2006. - № 39. - p. 5194 - 5205.

19. Э.Г. Раков. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии 2001. -том 70. -№10.

20. T.G. Gopakumar, D.J.Y.S. Page. Polypropylene/Graphite nanocomposite by thermo-kinetic mixing // Polymer engineering and science 2004. - vol. 44. - № 6.

21. F. Hussain, M. Hojjati, M. Okamoto, R.E. Gorga. Polymer-matrix nanocomposites, processing, manufacturing, and application: an overview // Journal of composite materials 2006. - vol. 40. - № 17.

22. S. Stankovich, D.A. Dikin, G.H.B. Dommet, K.M. Kohlhaas, E.J. Zimney, E.A. Stach, R.D. Piner, S.B.T. Nguyen and R.S. Ruoff. Graphene-based composite materials // Nature 2006. - vol. 442. - № 20.

23. W.D. Lee, S.S. Im. Thermomechanical properties and crystallization behavior oflayered double hydroxide/poly(ethylene terephthalate) nanocomposites prepared by in-situ polymerization // J Polym Sci Part B, Polym Phys 2007. - № 45. - p. 28 - 40.

24. W. Zheng, X. Lu, S.C. Wong. Electrical and mechanical properties of expanded graphite-reinforced high-density polyethylene // J. Appl. Polym. Sci. 2004. - № 91. - p. 2781 -2788.

25. J. Liang, Y. Wang, Y. Huang, Y. Ma, Z. Liu, J. Cai, et al. Electromagnetic interference shielding of graphene/epoxy composites // Carbon 2009. - № 47. - p. 922 - 925.

26. K. Kalaitzidou, H. Fukushima, L.T. Drzal. A new compounding method for exfoliated graphite-polypropylene nanocomposites with enhanced flexural properties and lower percolation threshold // Compos. Sci. Technol. 2007. - № 67. - p. 2045 - 2051.

27. W.P. Wang, C.Y. Pan. Preparation and characterization of polystyrene/graphite composite prepared by cationic grafting polymerization // Polymer 2004. - № 45. - p. 3987-3995.

28. Г.В. Лисичкин, А.Ю. Фадеев, A.A. Сердан, ПЛІ. Нестеренко, П.Г. Мингалев, Д.Б. Фурман. Химия привитых поверхностных соединений. Под редакцией Г.В. Лисичкина Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2003. с. 592.

29. Zh. Sun, Sh.-I. Kohama, Z. Zhang, J.R. Lomeda, J.M. Tour. Soluble graphene through edge-selective functionalization. //Nano Research -2010. -№ 3. p. 117 - 125.

30. E.-Y. Choi, Т.Н. Han, J. Hong, J.E. Kim, S.H. Lee, H.W. Kim, S.O. Kim. Noncovalent functionalization of graphene with end-functional polymers. // J. Mater. Chem. 2010. -№20.-p. 1907- 1912.

31. L.M. Viculis, J.J. Mack, O.M. Mayer, H.T. Ilahn, R.B. Kaner. Intercalation and exfoliation routes to graphite nanoplatelets. // J. Mater. Chem. 2005. - № 15. - p. 974 -978.

32. B. Vigolo, A. Penicaud, C. Coulon, C. Sauder, R Pailler, C Journet, et al. Macroscopic fibers and ribbons of oriented carbon nanotubes. // Science 2000. - № 290. - p. 1331 -1334.

33. B. Vigolo, P. Poulin, M. Lucas, P. Launois, P. Bernier. Improved structure and properties of SWCNT spun fibers. // Appl. Phys. Lett. 2002. -№81. - p. 1210-1212.

34. R. Blake, Y.K. Gun'ko, J. Coleman, M. Cadek, A. Fonseca, J.B. Nagy, et al. A generic organometallic approach toward ultra-strong carbon nanotube polymer composites. // J Am. Chem. Soc. 2004. - № 126. - p. 10226 - 10227.

35. R. Blake, J.N. Coleman, M.T. Byrne, J.E. McCarthy, T.S. Perova, W.J. Blau, et al. Reinforcement of poly(vinyl chloride) and polystyrene using chlorinated polypropylene grafted carbon nanotubes. // J. Mater. Chem. 2006. - № 16. - p. 4206 - 4213.

36. L. Xie, F. Xu, F. Qiu, H. Lu, Y. Yang. Single-walled carbon nanotubes functionalized with high bonding density of polymer layers and enhanced mechanical properties of composites. // Macromolecules 2007. - № 40. - p. 3296 - 3305.

37. J.H. Shi, B.X. Yang, K.P Pramoda, S.H. Goh. Enhancement of the mechanical performance of poly(vinyl chloride) using poly(n-butylmethacrylate)-grafted multi-walled carbon nanotubes. // Nanotechnology 2007. - № 18. - № 37.

38. G.L. Huang, Y.T. Shieh, K.C. Hwang. Efficient load transfer to polymer-grafted MWCNTsin polymer composites. // Adv. Funct. Mater. 2004. - № 14. - p. 487 - 491.

39. J.N. Coleman, M. Cadek, R. Blake, V. Nicolosi, K. P. Ryan, C. Beiton, et al. High performance nanotube-reinforced plastics: understanding the mechanism of strength increase. // Adv. Funct. Mater. 2004. - № 14. - p. 791 - 798.

40. K.P. Ryan, M. Cadek, V. Nicolosi, D. Blond, M. Ruether, G. Armstrong, et al. Carbon nanotubes for reinforcements of plastics? A case study with PVA. // Compos. Sei. Technol. 2007. - № 67. - p. 1640 - 1649.

41. L. Liu, D. Tasis, M. Prato, H.D. Wagner. Tensile mechanics of electrospun multiwalled nanotube/poly(methyl methacrylate) nanofibers. // Adv. Mater. 2007. - № 19. - p. 1228 - 1233.

42. L. Liu, M. Edcr, L. Burgert, D. Tasis, M. Prato, H.D. Wagner. One step electrospun nanofiber-based composite ropes. // Appl Phys Lett 2007. - № 90. - № 8.

43. S. McCullen, D. Stevens, W. Roberts, S. Ojha, L. Clarke, R. Gorga. Morphological, electrical and mechanical characterization of electrospun nanofiber mats containing MWCNTs. // Macromolecules 2007. - № 40. - p. 997 - 1003.

44. M.V. Jose, B.W. Steinert, V. Thomas, D.R. Dean, M.A. Abdalla, G. Price, et al. Morphology and mechanical properties of nylon 6 / MWNT nanofibers. // Polymer -2007. № 48. - p. 1096 - 1104.

45. R. Sen, B. Zhao, D. Perea, M.E. Itkis, H. IIu, J. Love, et al. Preparation of SWCNT polystyrene and polyurethane nanofibers and membranes by electrospinning. // Nano Letters 2004. - № 4. - p. 459 - 464.

46. M. Moniruzzaman, J. Chattopadhyay, W.E. Billups, K.I. Winey. Tuning the mechanical properties of SWNT/nylon 6,10 composites with flexible spacers at the interface. // Nano Letters 2007. - № 7. - p. 78 - 85.

47. C. Velasco-Santos, A.L. Martinez-Hernandez, F.T. Fisher, R. Ruoff, V.M. Castano. Improvement of thermal and mechanical properties of carbon nanotube composites through chemical functionalization. // Chem. Mater. 2003. - № 15. - p. 4470 - 4475.

48. K.W. Putz, C.A. Mitchell, R. Krishnamoorti, P.F. Green. Elastic modulus of SWCNT/PMMA nanocomposites. // J Polym. Sei. B 2004. - № 42. - p. 2286 - 2293.

49. M. Kang, S.J. Myung, II.J. Jin. Nylon 610 and carbon nanotube composite by in situ interfacial polymerization. // Polymer 2006. - № 47. - p. 3961 - 3966.

50. S.H. Jin, Y.B. Park, K.I-I. Yoon. Rheological and mechanical properties of surface modified multi-walled carbon nanotube filled PET composite. // Compos Sei Technol -2007. № 67. - p. 3434 - 3441.

51. W.E. Dondero, R.E. Gorga. Morphological and mechanical properties of CNT-polymer composites via melt compounding. // J Polym. Sei. Part B, Polym. Phys. 2006. - № 44. - p. 864 - 878.

52. M.V. Jose, D. Dean, J. Tyner, G. Price, E. Nyairo. Polypropylene / CNT nanocomposite fibers: process-morphology-property relationships. // J Appl Polym Sci 2007. - № 103. -p. 3844-3850.

53. T. Chatterjee, C.A. Mitchell, R.A. Iladjiev, V.G. Krishnamoorti. Hierarchical polymer-nanotube composites. // Adv. Mater. 2007. - № 19. - p. 3850 - 3853.

54. W. Bauhofer, J.Z. Kovacs. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites. // Compos. Sci. Technol. 2009. - № 69. - p. 1486 -1498.

55. K.I. Winey, T. Kasiwagi, M. Mu. Improving electrical conductivity and thermal properties of polymers by addition of carbon nanotubes as fillers. // MRS Bull. 2007. -№32.-p. 348-353.

56. P. Potschke, A.R. Bhattacharyya, A. Janke. Carbon nanotube-filled polycarbonate composites produced by melt mixing and their use in blends with polyethylene. // Carbon- 2004. № 42. - p. 965 - 969.

57. II. Koerner, W. Liu, M. Alexander, P. Mirau, H. Dowty, R.H. Vaia. Deformation-morphology correlations in electrically conductive CNT-thermoplastic polyurethane nanocomposites. // Polymer 2005. - № 46. - p. 4405 - 4420.

58. J. Fan, M. Wan, D. Zhu, B. Chang, Z. Pan, S. Xie. Synthesis, characterizations and physical properties of carbon nanotubes coated by conducting polypyrrole. // J Appl. Polym. Sci. 1999. - № 74. - p. 2605 - 2610.

59. T. Kashiwagi, E. Grulke, J. Hilding, K. Groth, R. Harris, K. Butler, J. Shields, S. Kharchenko, J. Douglas. Thermal and flammability properties of polypropylene / carbon nanotube nanocomposites. // Polymer 2004. - № 45. - p. 4227 - 4239.

60. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science -2004.-№306.-p. 666-669.

61. J. Yang, T. Ming, O.X. Jia, J.H. Shi, L.Q. Zhang, S.H. Lim, Z.Z. Yu, Y.W. Mai. Improved mechanical and functional properties of elastomer/graphite nanocomposites prepared by latex compounding // Acta Mater 2007. - № 55. - p. 6372.

62. J. Lu, L.T. Drzal, R.M. Worden, I. Lee. Simple fabrication of a highly sensitive glucose biosensor using enzymes immobilized in exfoliated graphite nanoplatelets Nafion membrane // Chem. Mater. 2007. - № 19. - p. 6240.

63. J.J. George, A. Bandyopadhyay, A.K. Bhowmick. New generation layered nanocomposites derived from ethylene-co-vinyl acetate and naturally occurring graphite //J Appl. Polym. Sci. -2008.-№ 108.-p. 1603.

64. Y.C. Li, G.H. Chen. HDPE/expanded graphite nanocomposites prepared via masterbatch process // Polym. Eng. Sci. 2007. - № 47. - p. 882.

65. L. Wang, J. Hong, G. Chen. Comparison study of graphite nanosheets and carbon black as fillers for high density polyethylene. // Polym. Eng. Sci. 2010. - № 50. - p. 2176.

66. H. Hu, G. Chen. Electrochemically modified graphite nanosheets and their nanocomposite films with poly(vinyl alcohol). // Polym. Compos. 2010. - № 31. - p. 1770.

67. C. Min, D. Yu. Simultaneously improved toughness and dielectric properties of epoxy/graphite nanosheet composites. // Polym. Eng. Sei. 2010. - № 50. - p. 1734.

68. I.H. Kim, Y.G. Jeong. Polylactide/exfoliated graphite nanocomposites with enhanced thermal stability, mechanical modulus, and electrical conductivity. // J Polym. Sei. B -2010.-№48.-p. 850.

69. S. Kim, I. Do, Drzal. Multifunctional Exfoliated Graphite Nanoplatelets-LLDPE Nanocomposites Fabricated by Solution Compounding Method And Various Screw Rotating Systems. // Macromol. Mater. Eng. 2009. - № 294. - p. 196.

70. W. Kai, Y. Hirota, L. Hua, Y. Inoue. Thermal and mechanical properties of a poly(e-caprolactone)/graphite oxide composite. // J Appl. Polym. Sei. 2008. - № 107. - p. 1395.

71. J. Li, L. Vaisman, G. Marom, J.K. Kim. Br treated graphite nanoplatelets for improved electrical conductivity of polymer composites. // Carbon 2007. - № 45. - p. 744.

72. M. H. Al-Saleh, U. Sundararaj. A Review of Vapor Grown Carbon Nanofiber/Polymer Conductive Nanocomposites. // Carbon 2009. - № 47. - p. 2.

73. M. Green, G. Marón, J. Li, J.K. Kim. The Electrical Conductivity of Graphite Nanoplatelet Filled Conjugated Polyacrylonitrile. // Macromol. Rapid Commun. 2008. -№29.-p. 1254.

74. K.W. Wagner. Erklärung der dielektrischen Nachwirkungsvorgänge auf Grund. Maxwellscher Vorstellung // Arch. Elektrotech. 1914. - № 2. - p. 371.

75. R.W. Sillars. The properties of dielectrics containing semi- conducting particles various shapes // J Inst. Elect. Eng. 1937. - № 80. - p. 378.

76. Б.И. Сажин, A.M. Лобанов, О.С. Романовская, М.П. Эйдельнант, С.II. Койков. Электрические свойства полимеров. Под редакцией Б.И. Сажина. Ленинград: «Химия», 1977, с. 192.

77. S. Kim, I. Do, L.T. Drzal. Thermal stability and dynamic mechanical behavior of exfoliated graphite nanoplatelets-LLDPE nanocomposites. // Polym. Compos. 2010. -№31.-p. 755.

78. Z. Mo, II. Shi, II. Chen, H. Niu, Z. Zhao, Y. Wu. Synthesis of graphite nanosheets/ polyaniline nanorods composites with ultrasonic and conductivity. // J Appl. Polym. Sci. -2009. -№ 112. -p. 573.

79. Kalaitzidou, K.; Fukushima, H.; Drzal, L. T. Multifunctional polypropyelene composites produced by incorporation of exfoliated graphite nanonplatelets // Carbon 2007. - № 45.-p. 1446-1452.

80. R. Sengupta, M. Bhattacharya, S. Bandyopadhyay, A.K. Bhowmick. A review on the mechanical and electrical properties of graphite and modified graphite reinforced polymer composites // Progress in Polymer Science 2011. - № 36. - p. 638-670.

81. I. Szleifer, R. Yerushalmi-Rozen. Polymers and carbon nanotubes—dimensionality, interactions and nanotechnology // Polymer 2005. - № 46. - p. 7803-7818.

82. T. Kuilla, S. Bhadra, D. Yao, N.H. Kim, S. Bose, J.H. Lee. Recent advances in graphene based polymer composites // Progress in Polymer Science 2010. - № 35. - p. 13501375.

83. J.C. Kearns, R.L. Shambaugh. Polypropylene fibers reinforced with carbon nanotubes. // J Appl. Polym. Sci. 2002. - № 86. - p. 2079 - 2084.

84. E.M. Moore, D.L. Ortiz, V.T. Maria, R.L. Shambaugh, B.P Grady. Enhancing the strength of polypropylene fibers with CNTs. // J Appl. Polym. Sci. 2004. - № 93. - p. 2926-2933.

85. M.A. Lopez Manchado, L. Valentini, J. Biagiotti, J.M. Kenny. Thermal and mechanical properties of SWCNT-polypropylene composites prepared by melt processing. // Carbon -2005.-№43.-p. 1499- 1505.

86. Т.Е. Chang, L.R. Jensen, A. Kisliuk, R.B. Pipes, R. Pyrz, A.P. Sokolov. Microscopic mechanism of reinforcement in SWCNT-polypropylene nanocomposite. // Polymer -2005. № 46. - p. 439 - 444.

87. M.V. Jose, D. Dean, J. Tyner, G. Price, E. Nyairo. Polypropylene/CNT nanocomposite fibers: process-morphology-property relationships. // J Appl. Polym. Sci. 2007. - № 103.-3844-3850.

88. D. Mcintosh, V.N. Khabashesku, E.V. Barrera. Benzoyl peroxide initiated in situ functionalization, processing and mechanical properties of SWCNT-polypropylene composite fibers. // J Phys. Chem. С 2007. - № 111. - p. 1592 - 1600.

89. I.A. Tchmutin, A.T. Ponomarenko, E.P. Krinichnaya, G.I.Kozub, O.N. Efimov. Electrical properties of composites based on conjugated polymers and conductive fillers. // Carbon 2003. - № 41. - 1391 - 1395.

90. W. Bauhofer, J.Z. Kovacs. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites. // Composites science and technology 2009. - № 69. - p. 1486- 1498.

91. S.P. Economopoulos, G. Rotas, Ya. Miyata, H. Shinohara, and N. Tagmatarchis. Exfoliation and Chemical Modification Using Microwave Irradiation Affording Highly Functionalized Graphene // ACS Nano 2010. - vol. 4. - № 12. - p. 7499-7507.

92. M. Fang, К. Wang, II. Lu, Yu. Yang and S. Nutt. Covalent polymer functionalization of graphene nanosheets and mechanical properties of composites // J. Mater. Chem. 2009. -№ 19.-p. 7098-7105.

93. S. Park and R.S. Ruoff. Chemical methods for the production of graphenes // Nature nanotechnology 2009. - vol. 4. - p. 217-224.

94. K. Kalaitzidou, H. Fukushima, H. Miyagawa, L.T. Drzal. Flexural and tensile moduli of polypropelene nanocomposites and comparison of experimental data to halpin-tsai and tendon-weng models. // Polym. Eng. Sci. 2007. - № 47. - p. 1796 - 1803.

95. K. Kalaitzidou. Exfoliated graphite nanoplatelets as reinforcement for multifunctional polypropylene nanocomposites. // Department of Chemical Engineering and Materials Science, 2006

96. S. Kim, I. Do, L.T. Drzal. Multifunctional xGnP/LLDPE nanocomposites prepared by solution compounding using various screw rotating systems. // Macromol. Mater. Eng. -2009. № 294. - p. 194 - 205.

97. Р.Кристенсен. Введение в механику композитов. Под редакцией Ю.М. Тарнопольского. Москва: «Мир», 1982, с. 334.

98. Z. Hashin. The elastic moduli of heterogeneous materials // Journal of Applied Mechanics 1962. - vol. 29. - p. 143-150.

99. J.D. Eshelby. The determination of the elastic field of an ellipsoidal inclusion, and related problems // Proc. Roy. Soc. 1957. - № 241. - p. 376-396.

100. R. Hill. A self-consistent mechanics of composite materials // J. Mech. Phys. Solids. -1965.-№13.-p. 213-222.

101. J.J. Hermans. The elastic properties of fiber reinforced materials when the fibers are aligned // Proc. Kon. Ned. Akad. v Wetensch В 1967. - № 65. - p. 1-9.

102. J.C. I-Ialpin, J.L. Kardos, The Halpin-Tsai equations: A review // Polym. Eng. Sci. -1976.-№16.-p. 344-352.

103. T. Mori, K. Tanaka. Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions // Acta Metallurgica 1973. - №21. - p. 571-574.

104. G.P. Tandon, G.J. Weng. The effect of aspect ratio of inclusions on the elastic properties of unidirectionally aligned composites // Polymer Composites 1984. - vol. 5. - № 4. - p. 327-333.

105. Ал.Ал. Берлин, В.Г. Ошмян, С.А. Патлажан, С.А. Тиман, М.Ю. Шамаев, А.Р. Хохлов. Расчет жесткости композита с учетом изгибных деформаций наполнителя // Высокомолекулярные соединения, Серия А-2006. том 48. - №2. - с. 316-325.

106. Nicolais L., Narkis M. Stress-strain behavior of styrene-acrylonitrile/glass bead composites in the glassy region // Polym. Eng. Sei. 1971. - vol. 11. - № 3. - p. 194-199.