Eigenschaftsprofil von Carbon Nanotubes in Silikonkautschuk

09/2011 September

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Die ausschließlich mechanische Einarbeitung geringer Mengen (£ 3 Vol.%) mehrwandiger Carbon Nanotubes (MWCNTs) in Silikonkautschuk (Q) im Innenmischer und die anschließende Weiterverarbeitung auf der Walze führt zu einer ausgeprägten mechanischen Verstärkung des Komposits bei gleichzeitig hoher elektrischer Leitfähigkeit. Der bezogene Speichermodul, der Young-Modul und die Spannungswerte im Bereich 50 - 300 % Dehnung steigen signifikant nichtlinear an. Mit 3 Vol.% MWCNTs wird bei 100 % Dehnung ein Verstärkungsfaktor sCNT/s0 von annähernd 5 erzielt. Es wird gezeigt, dass sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Perkolationsschwelle wesentlich von der Einarbeitungsstrategie der CNTs abhängen.

CNTs in Silicone Rubber Property Set of the Nanocomposites
The exclusively mechanical incorporation of small amounts (£ 3 Vol.%) of Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) into silicone rubber (Q) in an internal mixer and subsequently on a two-roll mill leads to significant mechanical reinforcement, small percolation threshold and simultaneously high electrical conductivity. The composites show a nonlinear increase of the torque, the normalized storage modulus, the Young's modulus and tension in the range of 50 - 300 % elongation, respectively. With 3 Vol.% a reinforcing factor sCNT/s0 of nearly 5 is achieved at 100 % strain. It is shown that mechanical and electrical properties depend on the processing strategy employed.