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The effect of size and concentration of nanoparticles on the glass transition temperature of polymer nanocomposites

机译：纳米颗粒尺寸和浓度对聚合物纳米复合材料玻璃化转变温度的影响

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摘要

Numerous studies have reported a possibility of alteration of the polymer glass transition temperature (T-g) by the introduction of nanoscale particles. Here we use model nanocomposites based on polystyrene and polyphenylene dendrimers to show both theoretically and experimentally that inclusion of rigid nanoparticles of 2.3-5 nm size into the polymer leads to a negligible T-g increase, not exceeding the experimental measurement error. Furthermore, we establish a strategy for preparation of the polymer nanocomposites with T-g modified significantly from a practical point of view. We find that to form a uniform distribution in the polymer matrix the size of thermodynamically compatible nanoparticles should not exceed 2.3 nm. An increase of the particle diameter by 2 nm inevitably leads to the formation of filler aggregates.
机译：许多研究报道了通过引入纳米级颗粒改变聚合物玻璃化转变温度（T-G）的可能性。 在这里，我们使用基于聚苯乙烯和聚苯二甲酸乙烷的模型纳米复合体，理论上和实验表明，将2.3-5nm尺寸的刚性纳米颗粒包含在聚合物中的刚性纳米颗粒，导致可忽略不计的T-g增加，而不超过实验测量误差。 此外，我们建立了一种用T-G制备聚合物纳米复合材料的策略，从实际的角度显着修饰。 我们发现，在聚合物基质中形成均匀的分布，热力学相容纳米颗粒的尺寸不应超过2.3nm。 粒径增加2nm的增加不可避免地导致填料聚集体的形成。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2017年第79期|共8页
  • 作者

    Serenko Olga A.; Roldughin Vyacheslav I.; Askadskii Andrey A.; Serkova Elena S.; Strashnov Pavel V.; Shifrina Zinaida B.;

  • 作者单位

    Russian Acad Sci AN Nesmeyanov Inst Organoelement Cpds Moscow 119991 Russia;

    Russian Acad Sci AN Frumkin Inst Phys Chem &

    Electrochem Moscow 119071 Russia;

    Russian Acad Sci AN Nesmeyanov Inst Organoelement Cpds Moscow 119991 Russia;

    Russian Acad Sci AN Nesmeyanov Inst Organoelement Cpds Moscow 119991 Russia;

    Russian Acad Sci AN Nesmeyanov Inst Organoelement Cpds Moscow 119991 Russia;

    Russian Acad Sci AN Nesmeyanov Inst Organoelement Cpds Moscow 119991 Russia;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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