Physical and Mechanical Properties of Nitrile Butadiene Rubber Modified by Single-Walled Carbon Nanotube Concentrates

R. V. Karpunin; M. S. Korotkov; A. Yu Skuratov; A. A. Khasin

doi:10.1134/S2075113322050197

Physical and Mechanical Properties of Nitrile Butadiene Rubber Modified by Single-Walled Carbon Nanotube Concentrates

Переведенное название: Физико-механические свойства бутадиен-нитрильных резин, модифицированных концентратами одностенных углеродных нанотрубок

R. V. Karpunin, M. S. Korotkov, A. Yu Skuratov, A. A. Khasin

Физический факультет

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

Аннотация

Одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) были введены в резины на основе бутадиен-нитрильного каучука, наполненные 60 масс. ч. технического углерода, с использованием концентратов предварительно диспергированных нанотрубок в растворе бутадиен-нитрильного каучука в дибутилфталате. Показано, что добавление 0,15 масс. % ОУНТ позволяет понизить удельное объёмное электрическое сопротивление на 4 порядка от 2,3·106 и до 7,9·102 Ом·см и увеличить условные напряжения при 50 и 100 % удлинениях на 50 и 30 %, соответственно. Условные напряжения при заданном удлинении 50 или 100 % и сопротивление раздиру линейно зависят от содержания ОУНТ в нанокомпозите в исследованном диапазоне концентраций до 0,5 масс. %, при этом относительное удлинение при разрыве и условная прочность резины остаются неизменными в пределах погрешности метода измерения. Удельное объёмное электрическое сопротивление зависит от концентрации ОУНТ в резине по степенному закону Киркпатрика с порогом перколяции 0,05 масс. % и при содержании ОУНТ 0,5 масс. % приближается к 10 Ом·см.

Переведенное название	Физико-механические свойства бутадиен-нитрильных резин, модифицированных концентратами одностенных углеродных нанотрубок
Язык оригинала	английский
Страницы (с-по)	1306-1313
Число страниц	8
Журнал	Inorganic Materials: Applied Research
Том	13
Номер выпуска	5
DOI	https://doi.org/10.1134/S2075113322050197
Состояние	Опубликовано - окт. 2022

Предметные области OECD FOS+WOS

2.05 ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ
2.11 ПРОЧИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Доступ к документу

10.1134/S2075113322050197

Другие файлы и ссылки

Ссылка на публикацию в Scopus

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Физико-механические свойства бутадиен-нитрильных резин, модифицированных концентратами одностенных углеродных нанотрубок». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать

@article{7a5555da60f04d9f868483d316180f56,

title = "Physical and Mechanical Properties of Nitrile Butadiene Rubber Modified by Single-Walled Carbon Nanotube Concentrates",

abstract = "Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are used as a universal additive to increase the mechanical and electrical properties of materials. In this work, we introduced SWCNTs in nitrile butadiene rubbers filled with 60 phr carbon black using concentrates of predispersed SWCNTs in a solution of nitrile butadiene rubber with dibutyl phthalate. It is shown that the addition of 0.15 wt % of SWCNTs allowed decreasing the specific volume electrical resistivity by four orders from 2.3 × 106 to 7.9 × 102 Ω cm and increasing the tensile moduli at 50% and 100% elongation by 50% and 30%, respectively. The tensile moduli at 50% and 100% elongation and the tear resistance linearly depend on the concentration of SWCNTs in the nanocomposite for the studied concentration range up to 0.5 wt %, while the elongation at break and the tensile strength of the rubber do not change within the tolerance of measurements. The specific volume electrical resistivity depends on the concentration of SWCNTs in the rubber according to Kirkpatrick power law with a percolation threshold of 0.05 wt % and achieves 10 Ω cm at 0.5 wt % of SWCNTs.",

keywords = "concentrates, nitrile butadiene rubber, single-walled carbon nanotubes",

author = "Karpunin, {R. V.} and Korotkov, {M. S.} and Skuratov, {A. Yu} and Khasin, {A. A.}",

note = "Publisher Copyright: {\textcopyright} 2022, Pleiades Publishing, Ltd.",

year = "2022",

month = oct,

doi = "10.1134/S2075113322050197",

language = "English",

volume = "13",

pages = "1306--1313",

journal = "Inorganic Materials: Applied Research",

issn = "2075-1133",

publisher = "Pleiades Publishing",

number = "5",

}

Physical and Mechanical Properties of Nitrile Butadiene Rubber Modified by Single-Walled Carbon Nanotube Concentrates. / Karpunin, R. V.; Korotkov, M. S.; Skuratov, A. Yu и др.

В: Inorganic Materials: Applied Research, Том 13, № 5, 10.2022, стр. 1306-1313.

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

TY - JOUR

T1 - Physical and Mechanical Properties of Nitrile Butadiene Rubber Modified by Single-Walled Carbon Nanotube Concentrates

AU - Karpunin, R. V.

AU - Korotkov, M. S.

AU - Skuratov, A. Yu

AU - Khasin, A. A.

PY - 2022/10

Y1 - 2022/10

N2 - Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are used as a universal additive to increase the mechanical and electrical properties of materials. In this work, we introduced SWCNTs in nitrile butadiene rubbers filled with 60 phr carbon black using concentrates of predispersed SWCNTs in a solution of nitrile butadiene rubber with dibutyl phthalate. It is shown that the addition of 0.15 wt % of SWCNTs allowed decreasing the specific volume electrical resistivity by four orders from 2.3 × 106 to 7.9 × 102 Ω cm and increasing the tensile moduli at 50% and 100% elongation by 50% and 30%, respectively. The tensile moduli at 50% and 100% elongation and the tear resistance linearly depend on the concentration of SWCNTs in the nanocomposite for the studied concentration range up to 0.5 wt %, while the elongation at break and the tensile strength of the rubber do not change within the tolerance of measurements. The specific volume electrical resistivity depends on the concentration of SWCNTs in the rubber according to Kirkpatrick power law with a percolation threshold of 0.05 wt % and achieves 10 Ω cm at 0.5 wt % of SWCNTs.

AB - Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are used as a universal additive to increase the mechanical and electrical properties of materials. In this work, we introduced SWCNTs in nitrile butadiene rubbers filled with 60 phr carbon black using concentrates of predispersed SWCNTs in a solution of nitrile butadiene rubber with dibutyl phthalate. It is shown that the addition of 0.15 wt % of SWCNTs allowed decreasing the specific volume electrical resistivity by four orders from 2.3 × 106 to 7.9 × 102 Ω cm and increasing the tensile moduli at 50% and 100% elongation by 50% and 30%, respectively. The tensile moduli at 50% and 100% elongation and the tear resistance linearly depend on the concentration of SWCNTs in the nanocomposite for the studied concentration range up to 0.5 wt %, while the elongation at break and the tensile strength of the rubber do not change within the tolerance of measurements. The specific volume electrical resistivity depends on the concentration of SWCNTs in the rubber according to Kirkpatrick power law with a percolation threshold of 0.05 wt % and achieves 10 Ω cm at 0.5 wt % of SWCNTs.

KW - concentrates

KW - nitrile butadiene rubber

KW - single-walled carbon nanotubes

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85139211656&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1134/S2075113322050197

DO - 10.1134/S2075113322050197

M3 - Article

AN - SCOPUS:85139211656

VL - 13

SP - 1306

EP - 1313

JO - Inorganic Materials: Applied Research

JF - Inorganic Materials: Applied Research

SN - 2075-1133

IS - 5

ER -