Tytuł pozycji:
Effect of functionalized carbon nanotubes on properties of hot melt copolyamide
Hot melt copolyamide was mixed by the melt-blending process with 7 wt.% non-functionalized multi-walled carbon nanotubes and with amine modified multi-walled carbon nanotubes. The main goal of this work was to analyze the effect of functionalization of the properties of hot melt copolyamide. The rheological properties of the nanocomposites were examined by the dynamic oscillatory test using an oscillatory rheometer. Macrodispersion of both types of multi-walled carbon nanotubes within the copolyamide matrix was examined qualitatively by a light microscope and quantitatively using ImageJ Software. The thermal stability and characteristic temperatures such as the melting point and crystallization temperature were determined by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry, respectively. It was found that the addition of 7 wt.% functionalized multi-walled carbon nanotubes increases the viscosity of copolyamide but to a lesser extent than in the case of non-functionalized multi-walled carbon nanotubes. Moreover, mixing copolyamide with amine functionalized multi-walled carbon nanotubes resulted in larger agglomerates which resulted in worse thermal stability than for non-modified multi-walled carbon nanotubes. Finally, the electrical conductivity measured by dielectric spectroscopy was lower in the case of nanocomposites with amine-functionalized multi-walled carbon nanotubes which indicates that the affinity to copolyamide was not improved by the amine groups.
Opisano nanokompozyty wytworzone techniką wytłaczania z kopolimidu należącego do grupy klejów termotopliwych oraz wielościennych nanorurek węglowych. Zastosowano dwa typy nanorurek węglowych - niemodyfikowane oraz modyfikowane grupami aminowymi. Głównym celem wykonanej pracy była analiza wpływu zastosowania funkcjonalizowanych nanorurek węglowych na właściwości wybranego kopoliamidu, szczególnie na jego właściwości elektryczne i porównanie z nanorurkami niemodyfikowanymi. Badania właściwości reologicznych czystego kopoliamidu oraz obu typów nanokompozytów wykonano z użyciem reometru oscylacyjnego. Makrodyspersja obu typów wielościennych nanorurek węglowych w osnowie kopoliamidu została zbadana jakościowo za pomocą mikroskopu prześwietleniowego oraz ilościowo przy użyciu oprogramowania ImageJ. Stabilność termiczną oraz temperaturę topnienia i krystalizacji wyznaczono, odpowiednio, z analizy termograwimetrycznej i skaningowej kalorymetrii różnicowej. Stwierdzono, że dodatek funkcjonalizowanych wielościennych nanorurek węglowych zwiększa lepkość kopoliamidu, ale w mniejszym stopniu niż w przypadku niefunkcjonalizowanych wielościennych nanorurek węglowych. Nanokompozyty domieszkowane wielościennymi nanorurkami węglowymi modyfikowanymi grupami aminowymi posiadały aglomeraty o większych średnicach, co skutkowało gorszą stabilnością termiczną i niższą temperaturą topnienia niż w przypadku nanokompozytów z niefunkcjonalizowanymi nanorurkami węglowymi. Ponadto przewodnictwo elektryczne nanokompozytów z nanorurkami węglowymi funkcjonalizowanymi grupami aminowymi było niższe niż w przypadku nanokompozytów z nanorurkami bez grup funkcyjnych. Wskazuje to na fakt, że użycie funkcjonalizowanych nanorurek węglowych nie poprawia oddziaływań kopoliamid-nanorurki węglowe, a tym samym właściwości końcowych nanokompozytów.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
