ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к производству нанострук-турированных полимерных композиций, которое может быть использовано в химической промыш-ленности, медицине и в быту.
Композиция включает использование нано-углеродного наполнителяфуллереновую сажу с концентрацией 1÷10% масс, в качестве модификатора в полиэтилене низкой плотности при формовании пленок из расплава, обеспечивает улучшение их механических и электрофизических свойств, не требует изменения существующей технологии получения изделия

Изобретение относится к производству нано-структурированных полимерных электропроводящих композиций, которое может найти широкое применение в химической промышленности, медицине и в быту.
Известны полимерные композиции, содержащие в качестве матрицы полиметилметакрилат (ПММА)[1], политетрафторэтилен (ПТФЭ) |2|, наноуглеродные добавки фуллерен С60 и фуллереновую сажу (ФС) [2] с целью выяснения изменений в структуре, люминесцентных и трибологичиских свойствах полимеров с ростом содержания добавок в них. При этом изменения физических и других эксплуатационных свойств полимеров остаются неизученными.
Наиболее близким по технической сущности и уровню к предлагаемому изобретению является композиция [3], содержащая полиэтилен (ПЭ) и гало re ниро ванную сажу, концентрация которой изменяли в пределах 15 -г 50% масс. Однако внедрение наполнителя сопровождается ухудшением механических (прочность, эластичность и др.) и тепловых свойств композиции с ростом содержания добавки.
Цель изобретения является создание поли-мерной композиции с улучшенной диэлектрической характеристикой. Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция на основе полиэтилена низкой плотности (ПЭПП) содержит фуллереновую сажу (ФС) в следующих соотношениях компонентов, в масс.% или весовых частях:
Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) 90÷99
Фуллереновая сажа (ФС) 1÷ 10
В качестве объекта исследования использованы порошки из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) ГОСТ 16337-77 марки 10802-020 и фуллереновую сажу (ФС). Для получения композиции ПЭНП+ФС берут порошки ПЭНП и ФС, готовят в заданных массовых соотношениях компонентов их смеси, заполняют пресс-форму смесью, а затем на гидравлическом прессе с обогревательными плитами при 150°С и давлении 50 атм формуют из расплава пленки толщиной 0,2-0,3 мм. Механиче-ские испытание проведены согласно ГОСТ 1262-68 при 20°С на разрывной машине РМ-1, по снятым деформационным кривым определяют раз-рывную прочность σ и удлинение ε образцов. На мостах постоянного Р4053 и переменного тока Р5070 при частотах f=l КГц определяли электропроводность σ/, диэлектрическую проницаемость ε / и tgδ - электрических потерь исходных и фуллеренсодержащих образцов.
Результаты механических и электрофизических исследований приведены в таблице.








Примечание: С-концентрация наполнителя; σ - разрывная прочность, ε - разрывное удлинение, Тплтемпература плавления, ε / - диэлектрическая проницаемость, tgδ - тангенс угла диэлектрических потерь, ρv — удельное объемное сопротивление, σ/ - электропроводность или проводимость материала; температура измерения 20°.
Из сравнения механических, тепловых и электрофизических свойств полимерной композиции видно, что в интервале использованных концентраций наполнителей С= 0-10% образцы обладают лучшими механическими и тепловыми характеристиками при С= 0-5%, т.е. величины разрыв-ной прочности о сохраняются, образцы также сохраняют свою эластичность; температура плавления Тпл системы не изменяется, что существенно отличается от признаков [1-3]. В большинстве случаев, для образцов [1-3] при использованных концентрациях наполнителя температуры плавления композиций уменьшаются и тем самым снижаются границы их работоспособности в области высоких температур.
Для ПЭНП+ФС, сформованных из расплава в интервале концентрации С= 0-10% при практической постоянстве диэлектрической проницаемости ε / -наблюдается некоторый рост электропроводности образцов σ/ и tg δ.
Следовательно, в зависимости от технологии получения наноструктурированной полимерной композиции и концентрации наноуглеродного наполнителя в нем можно получать материалы с наилучшими механическими, тепловыми и электрофизическими свойствами.


Таким образом, предлагаемое изобретение имеет несомненное преимущество в сравнении с


другими рассмотренными выше полимерными композициями, не требует изменения существую-щей технологии полумения материалов и др.

1. Giobin Ma, Wenjuan Cheng, Gunghua Chen, Nai-ben Ming. Orientation and photoluminescence of C60 crystallites in C60 - polymethyl methacrylate films. Thin Solid Films 375(2000)292-295.
2. Точильников Д.Г., Будтов В.П., Пугачев А.К., Гинзбург Б.М., Булатов В.П. Авторское свидетельство РФ 2216553, 2003.
3. Авторское свидетельство СССР 732719, Бюл. №17. 05.05.1980.