CC BY
9ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия А, 1999, том 41, № 1, с. 60-65
УДК 541.64:547.244
ТЕРМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОЛИГОМЕРНЫХ СОЛЕЙ .я-КАРБОРАНДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
В КОМПОЗИТАХ
© 1999 г. М. А. Сурикова, Н. И. Бекасова, Е. А. Барышникова, А. А. Аскадский, В. В. Казанцева, Т. Н. Балыкова
Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук
117813 Москва, ул. Вавилова, 28
Поступила в редакцию 26.03.98 г.
Принята в печать 10.06.98 г.
Исследованы термические и электрические свойства олигосолей ле-карборандикарбоновой кислоты {~ООС-СВ10Н10С-СОО"Ме2+}-п (М1 = Си, С<1, Хп, РЬ) в композициях с различными полимерами и оксидами металлов. Выявлено влияние природы полимерной матрицы и металла вводимой в нее олигосоли на термические свойства композитов. Электропроводность композитов на основе медной и свинцовой олигосолей с СиО в ходе термообработки до 600°С показывает стабильность в диапазоне 300-600°С. Найдено, что электропроводность композитов, термообработанных при 900°С, увеличивается на 4-12 порядков, при этом р„ большинства продуктов пиролиза и через два года остается практически неизменным.
Ранее Г1-3] сообщалось о синтезе и свойствах олигомерных солей .м-карборандикарбоновой кислоты -(-"ООС-СВ |0НшС-СО(УМ12+}-я, где = Си, Са, Ъп, Сс1, РЬ.
Эти олигосоли в отличие от известных полисолей дикарбоновых кислот и двухвалентных металлов [4-8], выделяя водород при термическом разложении, обладают способностью восстанавливать собственный ион металла до свободного металла, оксиды различных металлов до металлов, ароматические кольца до циклогексановых [1,2].
В работе [3] была установлена связь между термическими и электрическими свойствами олигомерных солей ж-карборандикарбоновой кислоты и показано, что электропроводность термообработанных олигосолей возрастает на несколько порядков.
Олигосоли .м-карборандикарбоновой кислоты являются окислительно-восстановительными системами, которые могут влиять на свойства полимерной матрицы и композиционного материала в целом; не исключено и обратное воздействие.
В настоящей работе рассмотрены термические и электрические свойства указанных выше олигосолей ж-карборандикарбоновой кислоты в композициях с различными полимерами и оксидами металлов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Термические и электрические свойства композитов изучали или на порошкообразных, тщательно растертых смесях компонентов, или на таблетках, полученных различными способами.
Образцы композитов для испытаний методом рентгенофазового анализа (РФА), содержащие 30 мае. % олигосолей, представляли собой либо порошки (ПЭ, полиоксиметилен (ПОМ)), либо таблетки, полученные методом прямого прессования. Композиции олигосолей с полииминоими-дом на основе КД'-(4,4'-дифенилметан)-бмс-ма-леимида и бмс-(4-аминофенил)метана (ПАИС) получали методом прямого прессования с выдержкой 1 ч при 180 и 220°С (таблетки размером 5 х 10 х 4 мм). Композиции новолака СФ-010 получали тем же методом, предварительно отвер-див уротропином при 130-150°С в течение 2 ч, и выдерживали 1 ч при 180°С.
Дифрактограммы снимали на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3, используя Си£а-изл учение. РФА осуществляли сравнением полученных дифрактограмм с литературными данными [9].
Газохроматографический анализ (ГХА) водорода, образующегося при разложении олигомерных солей и их смесей с оксидами и полимерами, проводили на хроматографе "Цвет-4" (колонка заполнена активированным углем СКТ-2, L = 1 м
и d = 3 мм) при комнатной температуре; газ-носитель аргон. Образцы - порошкообразные, тщательно растертые, за исключением композиций из эпоксидной смолы (отвержденные таблетки). Предварительно ампулы с навесками вакуумиро-вали при 0.133 Па, запаивали, прогревали при 220°С в теченйе 1 ч и подсоединяли к хроматографу.
Для исследования электрических свойств композитов порошкообразные смеси олигосолей м-карборандикарбоновой кислоты и оксидов металлов таблетировали при комнатной температуре в пресс-форме при давлении 30 МПа, диаметр таблетки 10 мм, толщина 1-4 мм. В первую очередь на этих таблетках фиксировали электрическое сопротивление pv при комнатной температуре. Затем проводили термическую обработку на воздухе в течение 10 мин при 900°С и снова измеряли электрическое сопротивление.
Тройные смеси эпоксидная смола ЭД-20, оли-госоль, оксид меди (отвердитель полиэтиленпо-лиамин (ПЭПА), 10% от ЭД-20) формировали вручную при комнатной температуре, отвержда-ли в аргоне или на воздухе при различных температурах, определяли их электрическое сопротивление при комнатной температуре. Затем все таблетки прогревали на воздухе при 900°С в течение 10 мин и снова измеряли электрическое сопротивление.
Электрическое сопротивление порошкообразных смесей олигомерных солей и оксидов металлов фиксировали непрерывно при нагревании их на воздухе или в аргоне в специальной измерительной ячейке со скоростью ~2 град/мин до 500°С.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Было найдено, что разложение олигомерных солей ж-карборандикарбоновой кислоты в матрицах различных полимеров протекает при значительно более низких температурах по сравнению с разложением чистых олигосолей. Предположительно разложение происходит по схеме
{-OOC-CB10H10C-COO-Mt2+}-„ нагревание.
— (СД.ВА) + Mt + Н2 + С02
Свободные металлы Си, Cd, Pb были обнаружены методом РФА в термообработанных в течение 1 ч композициях олигосолей с новолаком СФ-010 при 180°С. Свободные Си и Cd были найдены в композициях олигосолей с ПАИС, нагретых в течение 1 ч при 180 и 220°С соответственно, а металлический Pb обнаружен после прогревания композиции в течение 2 ч при 220 и 160°С в матрицах ПЭ и ПОМ соответственно, тогда как температуры разложения чистых олигомерных солей Си, Cd, Pb значительно выше и равны 250, 310 и 270°С [3].
Потеря массы, %
Т,°С
Рис. 1. Термогравиметрические кривые табле-тированных и отвержденных композиций на основе эпоксидной смолы ЭД-20 с олигосолями Zn {1,3) и Pb (2, 4,5). Количества солей 5 (7,2), 30 (3, 4) и 40 мае. % (5). 6 - чистая отвержденная ЭД-20.
Введение олигосолей в полимеры может повышать температуру начала разложения последних. Так, введение олигосолей Zn в количестве 5 мае. % повышает температуру начала потери массы ПАИС на ~70°С.
На рис. 1 показаны термогравиметрические кривые отвержденных эпоксидной смолы ЭД-20, прогретой при 200°С без наполнителя и наполненной олигомерными солями Zn (5 и 30 мае. %) и Pb (5,30 и 40 мае. %). Из рисунка следует, что термические характеристики системы зависят как от природы металла олигосоли, вводимой в композицию, так и от количества наполнителя. Введение 40 мае. % олигосоли Pb в эпоксидную смолу заметно увеличивает как температуру начала потери массы, так и коксовый остаток композита.
Методами ГХА исследовано влияние природы полимерной матрицы на термическую устойчивость олигомерных солей л<-карборандикарбоно-вой кислоты (табл. 1). На основании данных табл. 1 можно видеть, что выделение водорода из олигомерных солей Си, Cd, Pb в присутствии полимерных матриц либо уменьшается, либо увеличивав ется по сравнению с количеством водорода, выделяющегося из исходных олигосолей [2], хотя сами исследованные полимеры в указанных условиях водорода не выделяют. Так, уменьшение количества водорода происходит в матрицах ПС и поли-арилата на основе эквимольной смеси изофтале-вой и терефталевой кислот и диана. Вероятно, как было показано в работе [2], водород частично расходуется на восстановление ароматического кольца, т.е. олигомерные соли .м-карборандикар-боновой кислоты способны в сравнительно мягких условиях восстанавливать ароматическое ядро.
Таблица 1. Сравнительный хроматографический анализ на водород продуктов терморазложения олигосо-лей -[-"ООС-СВ 10Н10С-СОО Ме+-]п в чистом виде и в полимерной матрице (вакуум, 1 ч, 220°С)
Полимер +5 мае. % олигосоли Н2 (моль/осново-моль) для солей металлов
Си Сс1 РЬ
Чистая олигосоль л<-карбо-рандикарбоновой кислоты и металла 0.138 0.019 0.059
ПС 0.034 0.004 0.002
Полиарилат 0.076 0.026 0.054
Полиоксиамид 0.157 0.029 -
ПЭ 0.220 0.019 0.068
ЭД-20 1.56 0.212 1.81
Таблица 2. Сравнительный газохроматографический анализ олигосолей -[-"ООС-СВ |оН10С-СОО"М1:2+-]и-и их смесей с СиО при различных температурах (нагревание в течение 1 ч в вакууме)
Г,° С Система* н2, моль/осново -моль
220 Олигосоль Си 0.138
Олигосоль Си + СиО (41) 0.049
220 Олигосоль 0.009
Олигосоль М^ + СиО (55) 0.002
350 Олйгосоль 0.610
Олигосоль М§ + СиО (55) 0.340
220 Олигосоль 2п 0.160
Олигосоль Хп + СиО (41) 0.003
350 Олигосоль Ъл 0.513
Олигосоль Ъа + СиО (41) 0.210
220 Олигосоль РЬ 0.059
Олигосоль РЬ + СиО (52) 0.016
250 Олигосоль РЬ 0.300
Олигосоль РЬ + СиО (52) 0.300
350 Олигосоль Сс1 0.942
Олигосоль Сс1 + СиО (48) 0.745
* В скобках указано количество СиО, мае. %.
Существенное увеличение выхода водорода наблюдается при нагревании олигомерных солей Си, Сс1, РЬ в матрице эпоксидной смолы ЭД-20 в присутствии отвердителя (ПЭПА), а также в матрице полиоксиамида на основе 3,3'-диокси-4,4'-ди-аминодифенилметана и изофталеврй кислоты. Это объясняется способностью карборановых
групп разлагаться в присутствии аминов и амид-ных группировок с выделенйем водорода [10].
Выделение водорода несколько возрастает с введением олигосолей Си и РЬ и в случае ПЭ, что связано, по-видимому, с частичной сшивкой ПЭ-цепочек в присутствии указанных олигосолей. Подтверждением этого служит увеличение выхода нерастворимой части ПЭ, термообработанно-го при 200°С в присутствии олигосоли Си, по сравнению с исходным ПЭ, прогретым в тех же условиях.
Таким образом, в композитах проявляется взаимное влияние олигосолей ле-карборандикарбо-новой кислоты и полимерной матрицы. Термическая устойчивость олигосолей в композициях существенно зависит от природы полимерной матрицы, поскольку под ее воздействием понижается температура начала разложения олигосолей и увеличивается или уменьшается количество выделяющегося из ж-карборанового ядра водорода (табл. 1).
В то же время введение олигомерных солей в полимерную матрицу повышает температуру начала потери массы и коксовый остаток полимера (рис. 1).
Представлялось целесообразным, используя обнаруженные нами свойства олигомерных солей ле-карборандикарбоновой кислоты восстанавливать оксиды металлов [2], провести указанный выше процесс разложения олигосолей в их присутствии и изучить электрические свойства композитов. В композицию вводили такое количество оксида, которое могло быть восстановлено при полном выделении водорода из карбора-нового ядра.
Из сравнительного ТХА олигомерных солей и их смесей с СиО (41-55 мае. %) (табл. 2) видно, что выделение Н2 при различных температурах у всех смесей меньше, чем у чистых олигосолей. Следовательно, водород расходуется на восстановление оксидов. Но так как количество выделяющегося в этих условиях Н2 недостаточно для полного восстановления оксидов металлов, то в прогретых бинарных системах велико содержание не восстановленных оксидов. Увеличение продолжительности прогревания,' возможно, сдвинет данный процесс в желательном направлении.
Из указанного ряда при повышенной температуре выпадает система РЬ=СиО (табл. 2). Это можно объяснить, по-видимому, недоступностью для водорода СиО вследствие смачивания последнего жидким свинцом.
Оксиды металлов в композициях с олигосоля-ми .м-карборандикарбоновой кислоты, изначально участвующие в формировании токопроводя-щих структур, восстанавливаясь в ходе прогревания, должны увеличивать электропроводность системы в целом.
Мы изучали электропроводность двойных и тройных систем, содержащих наряду с олигосоля-ми .м-карборандикарбоновой кислоты либо оксид, либо полимер, либо и то и другое (в таблетках или в порошках).
На рис. 2 приведены зависимости ри от температуры для порошкообразных смесей олигомер-ных солей м- карборандикарбоновой кислоты с оксидами СиО и А1203 на воздухе и в аргоне и исходных СиО и А1203.
Удельное электросопротивление систем (порядка 106-10ш Ом см), фиксируемое при очень низких температурах (20-180°С), связано, по всей вероятности, с наличием как адсорбционной, так и кристаллизационной воды в системах, в том числе и в исходной А1303 (рис. 2а, кривая 6). Содержание воды по Фишеру в олигомерных солях падает в ряду —► Ъх —► Си —- РЬ [2]. Если высушенная при 80°С олигосоль М§ содержит 2 моля кристаллизационной воды и расплывается на воздухе, олигосоли Ъл и Си содержат по одной молекуле воды, то олигомерная соль РЬ - гидро-фобна.
Таким образом, сравнительно низкое р у исходных образцов при комнатной температуре и подъем при температурах до 200°С в системах Mg-CuO, гп-СиО и в чистом А1203 обусловлены обезвоживанием композиций или А1203 (рис. 2).
При дальнейшем повышении температуры происходит разложение олигосолей с выделением Н2 и металла как из олигосоли, так и из оксида, и образование токопроводящих слоев, что способствует интенсивному понижению электрического сопротивления (рис. 2).
В том же направлении действуют процессы окисления металла в системах, взаимодействие его с продуктами разложения карборанового ядра, а также присутствие изначально в композициях оксидов металлов, поскольку проводящие слои оксидов металлов и других соединений металлов обладают полупроводниковым характером проводимости.
Что касается систем Си-А1203, Си-СцО и РЬ-СиО, содержащих более гидрофобные по сравнению с 7л и М§ олигосоли Си и РЬ, то электропроводность у них появляется практически только после разложения соответственно олигомерных солей Си и РЬ, т.е. при температуре порядка 300°С (рис. 2, кривые 3-5).
Сравнение систем Си-А1203 и Си-СиО выявляет вклад в оксидов А1203 и СиО, существенно различных по своей проводимости [11].
Из работы [2] следует, что термическая устойчивость олигосолей, по данным ГХА, уменьшается в ряду М§ > Ъа > РЬ > Си. Олигомерная соль (рис. 2а, кривая 1), будучи наиболее стойкой термически, начинает разлагаться практически лишь при 360°С. В проводимость системы на уча-
^ Р Л Ом см]
12
10
\3 (а)
«и •
200 400 600
Т,° С
200 400 600
Т,°С
Рис. 2. Температурная зависимость удельного электрического сопротивления порошкообразных смесей Мд-СиО (7), гп-СиО (2), Си-А12Оэ (3), Си-СиО (4), РЬ-СиО (5), а также А12Оэ (6) и СиО (7) на воздухе (а) и в аргоне (б).
стке 100-360°С, видимо, вносит свой вклад в основном СиО.
Особенностью процессов, протекающих в композициях олигомерных солей ^-карборандикарбоновой кислоты с оксидами металлов на воздухе и в аргоне, является наличие площадок (Mg-CuO, Си-СиО, РЬ-СиО), характеризующих, возможно, некие относительно стабильные структуры, возникающие в ходе термообработки композитов. Хотя после охлаждения для всех образцов, термо-обработанных до 500°С (кроме РЬ-СиО), наблюдается повышение ри (на 1-3 порядка в системах Си-СиО, гп-СиО, М§-СиО вплоть до полного исчезновения проводимости в системе Си-А1203).
Введение оксидов в системы нивелирует влияние среды, поскольку конечные значения р„ при 500°С на воздухе и в аргоне практически одинаковы (рис. 2).
Некоторые особенности проявляют системы Си-СиО, РЬ-СиО (рис. 2, кривые 4,5). При термообработке на воздухе и в аргоне вблизи температуры их разложения практически спонтанно образуется структура, устойчивая в диапазоне 300-600°С. Возможно, это связано с одновременным присутствием окисленной и восстановленной форм одного и того же элемента, что создает условия для протекания окислительно-восстановительной реакции между данными формами, т.е. явление токопере-носа [12].
РФ А термообработанного при 900°С композита ЭД-20-РЬ-СиО обнаруживает Си20, Си и РЬ.
Таблица 3. Электрические свойства композиций (таблетки) на основе олигосолей
-[-"ООС-СВ ,0Н 10С-СОО-М12+-]„-и оксидов металлов (композиции термообработаны на воздухе 10 мин при 900°С)
Композиция Содержание олигосоли в композиции, % Значения Ом см
исходная композиция прогретая композиция чистая прогретая олигосоль [3]
Си-СиО 59 >1014 <102 8 х 155
Си-А1203 59 3 х 106 2 х 106 8 х 105
М^-СиО 45 4 х 108 5 х 102 6х 106
гп-сио 59 5 х 109 2 х 103 6 х 103
48 1 х 106 <102 6х 103
РЬ-СиО 48 >1014 5 х 102 1 х 104
Таблица 4. Электрические свойства композиций (таблетки) на основе олигосолей
-[--ООС-СВ 10Н10С-СОО-М12+-]„-
(50 мае. %), ЭД-20 (20 мае. %), ПЭПА (10 мае. % от ЭД-20), СиО (30 мае. %) (композиции отверждены в разных условиях и термообработаны на воздухе 10 мин при 900°С)
Серия Металл в олигосоли Удельное электрическое сопротивление, р^ Ом см
70°С, воздух, 12 ч 900°С, воздух, 10 мин
1 Си 3 х 10'° 9 х 102
гп 3 х 108 3 х 103
РЬ 6 х 10ю 8 х 102
2 Си 6х 10м* 1 х 103
2п 5х 1011* 1 х 102
РЬ 2 х 1012* 1 х 103
3 Си 4х 1011** 2 х 103
„ Хп 4 х 1012** 4х102
РЬ 3 х ю13** 2 х 103
* Нагревание в аргоне при тех же условиях. ** Нагревание в аргоне при 100°С в течение 6 ч.
С обратимостью переходов разновалентных форм металлов связана, возможно, и устойчивость систем Си-СиО и РЬ-СиО во времени (рис. 2, кривые 4 и 5).
Результаты исследований таблетированных образцов двойных и тройных систем представлены в табл. 3 и 4 и на рис. 3. Электрическое сопротивление термообработанных на воздухе при 900°С композиций на основе олигомерных солей .м-карборандикарбоновой кислоты и оксидов металлов (табл. 3) колеблется в пределах <102-106 Ом см. Значения р^ прогретых композитов (олигосоль-оксид) по сравнению с ри исход-
ных смесей уменьшается на 4-12 порядков. Важным является и соотношение (олигосоль : оксид), что видно на примере систем 2п-СиО (табл. 3).
На рис. 3 приведена зависимость от температуры для таблетированного отвержденного чистого ПАИС (кривая /), его композита с 60 мае. % олигосоли 2х\ (кривая 2) и чистой олигосоли Ъх\ (кривая 3). Как видно из рис. 3, введение олигосоли Ъл в полимерную матрицу смещает начало появления электропроводности композита на основе ПАИС по сравнению с чистым полимером и чистой олигосолью в сторону более низких температур. Это еще одно доказательство того, что термическая устойчивость олигосолей .м-карборандикарбоновой кислоты в композициях существенно понижается.
В табл. 4 представлены электрические свойства тройных систем ЭД-20, олигосоль, СиО). Исходные композиции отверждали 2 ч при 70°С на воздухе или в аргоне (серии 1 и 2), 6 ч при 100°С (серия 3), и далее прогревали все отвержденные композиции 10 мин при 900°С. Из табл. 4 следует, что условия термообработки вносят исключительно важный вклад в р,, конечных систем. Так, разница значений р утвержденных образцов и их пиролизатов колеблется, например, в системе ЭД-2()-РЬ-СиО от 8 до 12 порядков.
Сразу отметим, что исходная ЭД-20, отверж-денная при 200°С в течение 1 ч и прогретая 1 ч при 500°С, практически не дает коксового остатка, тогда как термообработка тройных систем при 900°С приводит к образованию пористых образцов различной прочности, зависящей от природы металла вводимой олигосоли и режима термообработки: либо однородных хрупких (ЭД-20-Си-СиО), либо к прочному оплавленному материалу (ЭД-20-РЬ-Си0), либо к прочной таблетке (ЭД-20-2п-СиО). Определяющими, по-видимому, являются все стадии термообработки композитов. Следовательно, присутствие эпоксидной смолы приводит к большей однородности и прочности некоторых образцов по сравнению с композитами, ее не содержащими.
Таким образом, введение олигосолей ж-карбо-рандикарбоновой кислоты в композиции с оксидами металлов позволяет реализовать их восстановительные свойства, утилизируя водород, выделяющийся при разложении .м-карборанового ядра в процессе термообработки и восстанавливающий собственный ион металла олигосоли и оксид любого металла до свободного металла.
Это в свою очередь дает возможность вводить в композиции любые высокодисперсные металлы в момент их образования, что сказывается на электрических свойствах композитов.
Действительно, электропроводность композитов возрастает более чем на 2-4 (табл. 3) и на
lgpv[OM см]
12
10
200 400
600 Т,°С
Рис. 3. Температурная зависимость удельного электрического сопротивления таблетированных и отвержденных ПАИС (1), ПАИС + 60 мае. % оли-госоли Ъл (2). 3 - чистая олигосоль 7л\.
1-5 порядков (табл. 4) по сравнению с электропроводностью исходных олигосолей в идентичных условиях и сохраняется практически неизменной в течение двух лет.
Следует отметить, что высокая температура пиролиза (900°С) несколько нивелирует влияние природы металла олигосоли в композите (табл. 3) для систем, содержащих СиО. Однако при умеренных температурах пиролиза в них четко выявляется природа металла олигосоли (рис. 2). Наи-
большую электропроводность и стабильность результатов дают системы Си-СиО и РЬ-СиО.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сергеев В.А., Бекасова Н.И., Сурикова М.А., Барышникова Е.А., Генин Я.В., Виноградова H.K. Ц Докл. РАН. 1993. Т. 332. № 5. С. 601.
2. Сергеев В.А., Бекасова Н.И., Сурикова М.А., Барышникова Е.А., Мишина Н.М., Балыкова Т.Н., Генин Я.В., Петровский П.В. // Высокомолек. со-ед. А. 1996. Т. 38. № 8. С. 1292.
3. Сергеев В.А., Аскадский A.A., Сурикова М.А., Казанцева В.В., Бекасова Н.И., Барышникова Е.А. // Высокомолек. соед. Б. 1997. Т. 39. № 2. С. 334.
4. Economy J., Mason J.H., Wohfer L.C. // J. Polym. Sei. A-l. 1970. V. 8. №8. P. 2231.
5. Vancsone-Szmercsanyi I. // Kunstoffe. 1970. B. 60. № 10. S. 1066.
6. Ibidapo TA. // Polym. Eng. Sei. 1989. V. 29. № 12. P. III.
7. Ibidapo T.A., // Polym. Eng. Sei. 1990. V. 30. № 18. P. 1146.
8. Vancsone-Szmercsanyi /., Kallo A. // J. Polym. Sei., Polym. Chem. Ed. 1982. V. 20. № 3. P. 639.
9. Миркин JI.И. Справочник по рентгеноструктурно-му анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961.
10. Коршак В.В., Павлова С.-С.А., Грибкова П.Н., Балыкова Т.Н. И Acta Polymerien 1981. В. 32. № 2. S.61.
11. Физико-химические свойства окислов. М.: Металлургия, 1978. С. 211.
12. Костикова Г.П., Корольков Д.В., Костиков ЮЛ. // Журн. общ. химии. 1995. Т. 65. № 5. С. 728.
Thermal and Electrical Properties of Oligomeric Salts of wi-Carboranedicarboxylic Acid in Polymeric Composites
M. A. Surikova, N. I. Bekasova, E. A. Baryshnikova, A. A. Askadskii, V. V. Kazantseva, and T. N. Balykova
Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences, id. Vavilova 28, Moscow, 117813 Russia
Abstract—Thermal and electricat properties of oligomeric salts (oligosalts) of m-carboranedicarboxylic acid -(^OOC-CB,0H10C-COO"Mt2+ \n (Mt = Cu, Mg, Cd, Zn, Pb) in composites with various polymers and metal
oxides were studied. The effect of the nature of polymer matrix and metal of the introduced oligosalt on the thermal properties of the composites was established. After thermal treatment at temperatures below 600°C, the electric conductivity of the composites based on copper and lead oligosalts showed stability in the temperature range from 300 to 600°C. The electric conductivity of the composites thermally treated at 900°C was found to increase by 4-12 orders of magnitude, and the p values of most products of pyrolysis remained almost unchanged even after a two-year storage.
