Micromechanisms and nanomechanisms in deformation and fracture of polymeric nanocomposites
Project goals
Polymer/clay nanocomposites with different morphology, i.e. differing in the degree of clay delamination, but containing the same amount of the clay will be prepared. Following polymers will be applied as matrices: polyamide 6, polycaprolactone, polyethylene and polypropylene. The spectrum of tested materials will likely be extended in the course of the research. Besides common structure and properties characterization, solid state NMR spectroscopy will be employed for monitoring of segmental dynamics of polymer chains. Fracture behaviour will be described from the point of view of fracture mechanics concept. This approach will allow to clarify the deformation and fracture mechanisms in polymer/clay nanocomposites. Finally, the proposed project will yield theoretical model describing the effect of dispersed clay on fracture initiation and propagation in polymeric nanocomposites.
Keywords
nanocompositelayered silicatepolymerfracture mechanicsNMR spectroscopy
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
The research grant projects for juniors
Call for proposals
Juniorské badatelské grantové projekty 4 (SAV02006-B)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
KJB200500601
Alternative language
Project name in Czech
Mikromechanismy a nanomechanismy deformace a porušování polymerních nanokompozitů
Annotation in Czech
Budou připraveny nanokompozity typu polymer/vrstevnatý silikát s odlišnou morfologií, tj. lišící se stupněm delaminace silikátu při stejném obsahu plniva. Jako matrice budou použity polyamid 6, polykaprolakton, polyethylen a polypropylen. Je pravděpodobné, že v průběhu řešení bude výběr hodnocených materiálů ještě doplněn. Kromě běžných chrakterizací struktury a vlastností bude studována segmentální dynamika polymerních řetězců NMR spektroskopií pevné fáze. Lomové chování připravených materiálů bude popsáno metodami lomové mechaniky. Kombinace těchto technik umožní objasnit deformační a lomové procesy v polymerních nanokompozitech. Nejvýznamnějším výsledkem projektu bude formulace teoretického modelu popisujícího vliv nanočástic na iniciaci a šíření trhlin v nanokompozitech.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JI - Composite materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
CD - Macromolecular chemistry
10404 - Polymer science
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Deformation and fracture processess in polymer/clay nanocomposites were described by combining fracture mechanics with solid state NMR spectrometry. Theoretical model describing the effect of dispersed clay on mechanical behaviour was proposed.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2006
Realization period - end
Dec 31, 2008
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 21, 2008
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP09-AV0-KJ-U/04:4
Data delivery date
Nov 5, 2013
Finance
Total approved costs
1,047 thou. CZK
Public financial support
1,047 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 047 CZK thou.
Public support
1 047 CZK thou.
100%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 01. 2006 - 31. 12. 2008