Exploring the effect of block copolymer architecture and concentration on the microstructure, electrical conductivity and rheological properties of PP/PS blend nanocomposites
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The interface between polymer matrices and nanofillers is critical for efficient interaction to achieve the desired final properties. In this work, block copolymers were utilized to control the interface and achieve optimum interfacial interaction. Specifically, we studied the compatibilizing effects of styrene-ethylene/butadiene-styrene (SEBS) and styrene-ethylene/propylene (SEP) block copolymers on the morphology, conductivity, and rheological properties of polypropylene-polystyrene (PP/PS) immiscible blend with 2 vol% multiwall carbon nanotube (MWCNT) at different blend compositions of PP/PS 80:20, 50:50 and 20:80. MWCNTs induced co-continuity in PP/PS blends and did not obstruct with the copolymer migration to the interface. Copolymers at the interface led to blend morphology refinement. Adding block copolymers at a relatively low concentration of 1 vol% to compatibilize the PP/PS 80:20 blend substantially increased the electrical conductivity from 5.15*10 −7 S/cm for the uncompatibilized blend to 1.07*10 −2 S/cm for the system with SEP and 1.51*10 −3 S/m for the SEBS system. These values for the compatibilized blends are about 4 orders of magnitude higher due to the interconnection of the droplet domains. For the PP/PS 50:50 blend, the SEBS copolymer resulted in a huge increase in conductivity at above 3 vol% concentration (conductivity increased to 3.49*10 −3 S/cm from 5.16*10 −7 S/cm). Both the conductivity and the storage modulus increased as the SEBS copolymer content was increased. For the PP/PS 20:80 blend, we observed an initial decrease in conductivity at lower copolymer concentrations (1–3 vol%) and then an increase in conductivity to values higher than the uncompatibilized system, but only at a higher copolymer concentration of 10 vol%. The triblock copolymer (SEBS), which had 60 wt% PS content, shows a more significant increase in rheological properties compared to the diblock copolymer (SEP). The morphology shows that the interaction between MWCNT and PS is stronger than the interaction between MWCNT and PP, hence there is selective localization of the nanofiller in the PS phase as predicted by Young’s equation and by molecular simulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».