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In-situ coupled mechanical/electrical investigations on conductive TPU/CB composites: Impact of thermo-mechanically induced structural reorganizations of soft and hard TPU domains on the coupled electro-mechanical properties

材料科学 复合材料 纳米复合材料 动态力学分析 变形(气象学) 炭黑 变形机理 复合数 退火(玻璃) 微观结构 聚合物 天然橡胶
作者
Bienvenu Atawa,Léa Maneval,Pierre Alcouffe,Guillaume Sudre,Laurent David,Nathalie Sintès‐Zydowicz,Emmanuel Beyou,Anatoli Serghei
出处
期刊:Polymer [Elsevier BV]
卷期号:256: 125147-125147 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.polymer.2022.125147
摘要

In-situ coupled mechanical/electrical investigations on TPU-based nanocomposite materials filled with carbon black have been carried-out under continuous and cyclic mechanical loading, with simultaneous measurements of stress, strain and electrical conductivity as function of the strain rate and amplitude. The impact of mechanical deformation and thermal treatment on the structure/properties relationship has been investigated by employing SAXS/WAXS, DSC and TEM measurements. Higher conduction properties were through dynamic percolation induced by TPU soft domains crystallization. The TPU hard domains were found to be more sensitive to thermal treatment: annealing at high temperature led to microcrystalline hard domains that strongly influenced the conductivity evolution upon mechanical deformation. Structural and morphological reorganizations induced by mechanical deformation and thermal treatment can be thus efficiently used to adjust the coupled electro-mechanical behavior of TPU-based composite materials.
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