Нанокомпозиты графена и полипропилена с трехмерной иерархической структурой, полученные смешением в расплаве, с низким порогом электрической перколяции

Материалы на основе графена представляют собой семейство углеродсодержащих структур, которые могут быть получены с использованием различных процессов из графита или других прекурсоров. Обычно эти материалы состоят из нескольких слоев графена в форме пластинок и сохраняют некоторые свойства исходного графена, такие как двумерная форма пластинок, высокое отношение длины к толщине и графитоподобная связь. В данной работе представлены системы на основе полипропилена и графена, полученные смешением в расплаве и характеризующиеся значительно сниженным порогом перколяции. Традиционные системы, смешанные в расплаве, страдают от плохой дисперсии, что приводит к высоким порогам электрической перколяции. В отличие от этого, в нашей работе графен вводили в матрицу изотактического полипропилена, достигнув порога электрической перколяции примерно 1 мас.%. Это свидетельствует о высокой эффективности процесса диспергирования наполнителя, что приводит к подавлению β-фазы, оказывающей сильное влияние на поведение при кристаллизации и последующие тепловые и механические характеристики. Полученные значения электрической перколяции сопоставимы с опубликованными для систем, смешанных в растворе, несмотря на использование простых протоколов смешения в расплаве и отсутствие какой-либо предварительной или последующей обработки конечных композиций. Последнее особенно важно, поскольку метод подготовки, использованный в данной работе, имеет промышленную значимость и легко масштабируется.