Preparation and Characterization of Mechanically Strong Nanocomposite Latex Materials Based on Polyurethane/Graphene Oxide

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Nanocomposites based on aqueous polyurethane latex and graphene oxide have been synthesized and characterized. The structure and composition of the nanocomposites were studied using elemental analysis, optical microscopy, IR spectroscopy, DSC, and thermogravimetry. The nanocomposites showed higher thermal stability and increased mechanical strength compared to those of the original polymer. It has been established that the Young’s modulus of latex films after the introduction of 2 wt % graphene oxide increased by a factor of almost 6. In this case, the fracture stress decreased only slightly by 10–15%. The influence of the particle size of graphene oxide on the mechanical properties of the composites was found, namely: composites with larger particles of graphene oxide had a higher Young’s modulus, and their relative elongation at break decreased

About the authors

S. A. Baskakov

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

Yu. V. Baskakova

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

E. V. Dvoretskaya

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

S. S. Krasnikova

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

V. A. Lesnichaya

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

Yu. M. Shulga

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

V. N. Vasilets

Chernogolovka Branch of Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vnvasilets@yandex.ru
Chernogolovka, Moscow oblast, 142432 Russia

References

  1. Itapu B.M., Jayatissa A.H. // Chem. Sci. Int. J. 2018. V. 23. Article no. CSIJ.41031.
  2. Sreenivasulua B., Ramji B.R., Nagaral M. // Mater. Today: Proc. 2018. V. 5. P. 2419.
  3. Al Faruque M.A., Syduzzaman M., Sarkar J. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 2414.
  4. Razaq A., Bibi F., Zheng X. et al. // Materials. 2022. V. 15. P. 1012.
  5. Akindoyo J.O., Beg M.D.H., Ghazali S. et al. // RSC Adv. 2016. V. 6. P. 114453.
  6. Tian S. // Polymers. 2020. V. 12. P. 1996.
  7. Alizadegan F., Mirabedini S.M., Pazokifard S. et al. // Prog. Org. Coatings., 2018. V. 123. P. 350.
  8. Pokharel P., Lee D.S. // Chemical Engineering Journal 2014. V. 253. P. 356.
  9. Akram N., Saeed M., Usman M. et al. // Polymers. 2021. V. 13. P. 444.
  10. Sinh L.H., Luong N.D., Seppälä J. // Plast. Rubber Compos. 2019. V. 48. P. 466.
  11. Santamaria-Echart A., Fernandes I., Barreiro F.et al. // Polymers. 2021. V. 13. P. 409.
  12. Bao L.H., Lan Y.J., Zhang S.F. // J. Polym. Res. 2006. V. 13. P. 507.
  13. Shulga Y.M., Baskakov S.A., Baskakova Y.V.et al. // J. Power Sources. 2015. V. 79. P. 722.
  14. Si Y., Samulski E.T. // Nano Lett. 2008. V. 8. P. 1679.
  15. Jeong H.K., Lee Y.P., Jin M.H. et al. // Chem. Phys. Lett. 2009. V. 470. P. 255.
  16. Cote L.J., Cruz-Silva R., Huang J. // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 11027.
  17. Karthika P., Rajalakshmi N., Dhathathreyan K.S. // Soft Nanosci. Lett. 2012. V. 2. P. 59.
  18. Fu M., Jiao Q., Zhao Y., Li H. // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. P. 735.
  19. Strankowski M.B., Bodarczyk D.W., Piszczyk A. et al. // J. Spectrosc. 2016. Article ID 7520741.
  20. Wu G., Xu X., He X.et al. // Polymers. 2018. V. 10. P. 133.
  21. Liu X., Xu K., Liu H.et al. // Prog. Org. Coat. 2011. V. 72. P. 612.
  22. Yu D, Wang L., Sun B. // Fibers and Polymers. 2014.V.15.P. 208.
  23. Lu Y., Xia Y., Larock R.C. // Progress in Organic Coatings. 2011. V. 71. P. 336.
  24. Tian C. Zhou Q., Li C. L. et al. // Journal of Applied Polymer Science 2012. V. 124. P. 5229.
  25. Spasevska D., Daniloska V., Leal G.P. et al. // RSC Adv. 2014. V. 4. P. 24477.
  26. Lia H., Yuan D., Lia P. et al. // Composites Part A. 2019. V. 121. P. 411.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (142KB)
4.

Download (138KB)
5.

Download (84KB)
6.

Download (158KB)

Copyright (c) 2023 С.А. Баскаков, Ю.В. Баскакова, Е.В. Дворецкая, С.С. Красникова, В.А. Лесничая, Ю.М. Шульга, В.Н. Василец

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».