21/03/2012 - Neue PVC-Verbundwerkstoffe auf der Grundlage von Nanorelellen

Menéame

UPNA-Forscher arbeiten an einem Projekt zur Entwicklung und Herstellung von nanoreifen PVC-Verbundwerkstoffen für multisektorale Anwendungen. Das Unternehmen Composite and Farms, S.A. (CYGSA), das als Koordinator fungiert, und das Technologiezentrum L'Urederra sind ebenfalls beteiligt. Das Endziel des Projekts, Vinilclay genannt, ist die Kontrolle und Optimierung der Eigenschaften des Kunststoffs, insbesondere der Lichtstabilität, der thermischen Widerstandsfähigkeit und der Gasdurchlässigkeit.

Polymer-Nanorellen-Verbundwerkstoffe werden durch Synthese und Behandlung von Nanoirgeln entwickelt, die in die Polymermatrix eingeführt werden. Erstens, so Antonio Gil, "werden die Eigenschaften der Photostabilität verbessert: Die ultraviolette Strahlung, die für den beschleunigten Abbau von Polymeren verantwortlich ist, führt zu Verfärbungen und Verlust an Materialeigenschaften und verkürzt somit die Lebensdauer. Durch die Einführung von Molekülen, die die Lichtstrahlung absorbieren können, erhöht sich die Widerstandsfähigkeit der Verbindung gegen UV-Strahlung."

Die Moleküle sind in der Regel ionisch und können mit verschiedenen Methoden eingeführt werden, z.B. mit Ionenaustausch. Abhängig von der gewählten Option können die Lichtbeständigkeitseigenschaften und der Absorptionsbereich im UV-sichtbaren Bereich verändert werden, so dass jede Methode an die beiden Hauptgruppen von Materialsyntheseanwendungen angepasst werden kann: undurchsichtige Kunststoffnanomodule auf der einen Seite und gefärbte Produkte auf der anderen Seite. In dieser Gruppe bestimmt die gewünschte Farbe im Endprodukt die Art des verwendeten Farbstoffmoleküls.

Verbesserung der reflatorischen Eigenschaften

Das zweite Ziel ist die Verbesserung der refraktären Eigenschaften, die mit der Fähigkeit der Nanoreifen verbunden sind, gleichzeitig als mechanische Verstärkungen und Flammschutzmittel zu wirken. "Die derzeit eingesetzten Flammschutzmittel basieren auf Aluminium- und Magnesiumhydroxiden oder Flammschutzmitteln und müssen in hohen Lastprozenten verwendet werden, was die mechanischen Eigenschaften der Endverbindung beeinträchtigt," so Professor Gil.

Neue Nanorelenatoren können die thermische Stabilität des Materials erhöhen, die Rauchemissionen bei Verbrennung verringern und die Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, die andere Flammschutzmittel erzeugen, ausgleichen. "Durch die synergistische Wirkung zwischen Nanoreifen und Flammschutzmitteln kann sogar der Anteil der konventionellen Flammschutzmittel, die in den üblichen Formulierungen verwendet werden, verringert werden."

Schließlich sieht die Verbesserung der Durchdringungseigenschaften der Materialien durch die Zugabe von Nanorelenen die Entwicklung neuer Formulierungen mit Barriereeigenschaften gegen flüchtige organische Gase und Moleküle mit geringem Molekulargewicht vor. Dadurch soll die Verbreitung von Gasen durch modifizierte Polymere verringert werden.

Das Vinilclay-Projekt wird vom ehemaligen Ministerium für Wissenschaft und Innovation im Rahmen des INNPACTO-Programms gefördert und aus dem EFRE kofinanziert und wird bis Ende dieses Jahres verlängert. Die Forscher der UPNA sind Professoren der Abteilung für angewandte Chemie Antonio Gil Bravo und Sophia A. Korili und Projektassistent Sarioa Albeniz, Mitglieder der Forschungsgruppe Umwelttechnologien und -anwendungen

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