Усилия, развиваемые во многих научных лабораториях мира и направленные на обеспечение сопряжения полимера с УНТ, начинают давать первые результаты. Так, недавно в одной из лабораторий Шанхая (Китай) [1] благодаря хорошему химическому сопряжению при содержании УНТ менее одной десятой процента было получено почти двукратное увеличение прочности ряда полимерных материалов. Коммерческие однослойные нанотрубки в течение 24 часов очищали обработкой концентрированной соляной кислотой. В качестве матрицы использовали такие полимеры, как полиаминофенилалкин (АРА), пленка полистирола (PS), а также сополимер стирола и полихлорметилстирола (PS-co-PCMS).
Образцы композита на основе АРА были приготовлены путем ультразвуковой обработки раствора олигомера в дихлорбензоле с добавлением некоторого количества нанотрубок с последующим введением изоамилнитрида и перемешиванием в течение 15 часов при температуре 60оС. Полученную суспензию растворяли в диметилфталате и после ультразвуковой обработки тщательно просушивали. Образцы на основе пленки полистирола готовили аналогичным образом с использованием раствора в тетрагидрофуране. При приготовлении образцов на основе сополимера (PS-co-PCMS) в качестве растворителя использовали толуол.
Исследования, выполненные с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния, а также Фурье-спектроскопии, показывают, что описанный способ получения композитов приводит к образованию прочной химической связи между полимерной матрицей и поверхностью УНТ. Это обусловлено присоединением химически активных радикалов к поверхности УНТ. Например, в случае матрицы полистирола таким радикалом является хлорбензол. Наличие такой связи приводит к заметному повышению прочностных характеристик композитов. Так, результаты проведенных испытаний указывают на увеличение прочности на разрыв пленки полистирола толщиной 70 мкм с 10,8 МПа до 19,7 МПа в результате добавления 0,06% однослойных УНТ. Аналогичным образом изменяются такие характеристики, как модуль упругости и предельное растяжение. Тем самым показано, что благодаря обеспечению хорошей передачи нагрузки от полимера к УНТ заметное упрочение полимерных композитов наблюдается уже при относительно небольших добавках нанотрубок.
А.В.Елецкий
Long Xie et al. Macromolecules 40, 3296 (2007)
Подозреваю что авторы пробовали, но ничего хорошего не вышло. Проблема нанотрубных композитов в том что при небольших добавках прочность увеличивается замечательно, но потом начинаются отклонения. Для 3% и более они уже значительны а при добавке свыше 5% прочность перестает увеличиваться вообще, а то и снижается. Материал сделанный Далтоном и Бауманом - исключение (метод принципиально другой), хотя тоже - 50% нанотруб и прочность всего 4ГПа. А мы же знаем что сами нанотрубы - 50-100 ГПа. Это самый прочный на сегодняшний день нанотрубный композит, вдобавoк сделанный в количестве которое можно уже ухватить пальцами (а не пинцетом, kак все остальные супер-образцы). А метод пришивки в статье интересный, хотя и геморный.
Особенно по поводу распила российского бюджета и организации нанобизнеса.
