Влияние термоциклирования на оптические свойства нанокомпозитов на основе эпоксидной смолы, модифицированной графеном и углеродными нанотрубками

Abstract

После термоциклирования в условиях, эквивалентных 16 ч нахождения на околоземной орбите, изучены спектры поглощения полимерных эпоксидных композитов с наполнителями «Графен» и «Таунит-МД », содержащими графеновые нанопластины и многостенные углеродные нанотрубки соответственно. Для синтезированных полимеров определены коэффициент поглощения солнечного излучения (αs) и коэффициент излучения (ε) в тепловом ИК-диапазоне. Показано, что добавление 1 мас. % углеродного наполнителя в эпоксидную матрицу приводит к возрастанию коэффициента αs с 0,88 до 0,94–0,95 и коэффициента ε с 0,93 до 0,95–0,96. Обнаружено, что термоциклические нагрузки в вакуумной камере, имитирующей условия ближнего космоса, обусловливали увеличение коэффициента αs образца с графеновыми нанопластинами на 0,5 %, тогда как для образца с углеродными нанотрубками данный показатель уменьшался на 0,4 %. Коэффициент поглощения солнечного излучения немодифицированного эпоксидного полимера после термических нагрузок снижался примерно на 2 %. Коэффициент излучения по окончании термоциклирования возрастал на величину ∆ε = 0,006 (0,6 %) для немодифицированной эпоксидной смолы и на величину ∆ε = 0,002 (0,2 %) для образцов с наполнителями. На основе данных оптической спектроскопии и ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье проанализированы физические процессы, происходящие в нанокомпозитах при термоциклировании в сочетании с УФ-облучением.