27/02/2014 - Verwendung von Kohlenstoff-Nanoröhren zur Verbesserung der Eigenschaften einiger Polymere

Menéame

Eine Studie über Polymer Technologie Group der UPV/EHU erzielt hervorragende Ergebnisse bei der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der elektrischen Leitfähigkeit des Polymers Poly(éter imida), die unter anderem zur Entwicklung von Flugzeugteilen eingesetzt wurde, und zwar durch den Einsatz von Kohlenstoffnanoröhren

Los Kohlenstoffnanoröhren Sie haben eine mechanische Eigenschaften exzellente, sehr robuste, sehr starre, und darüber hinaus sind sie Stromleiter. "Das Problem, das sie haben, ist, dass sie sich zerstreuen, d.h. mit sehr schwer mit Polymeren vermischt werden," sagt er. Iñaki EguazabalMitglied des Polymer Technologie Group. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, Methoden zu finden, die ein hohes Maß an Zerstreuung und Stabilität der Kohlenstoffnanoröhren in der Polymermatrix ermöglichen. "In dieser Forschung haben wir die erfolgreiche Vorbereitung eines dieser Materialien gegeben," fügt er hinzu.

Ziel dieser Forschung war es, die mechanischen Eigenschaften von Poly (etherimida) zu verbessern. Poly (ether imida) ist ein Polymer, das sehr gute mechanische und thermische Eigenschaften besitzt und unter anderem für die Herstellung von Innenteilen von Flugzeugen verwendet wird. Da jedoch die große Mehrheit der Polymere ein elektrisches Isoliermaterial ist. "Durch die Zugabe von Kohlenstoffnanoröhren konnten wir nicht nur die mechanischen Eigenschaften dieses Materials noch weiter verbessern, sondern auch den Strom leitfähig machen," erklärt Iñaki Eguazabal. Dies kann u.a. die Verwendung in elektrostatischen Malereianwendungen ermöglichen.

Von Anfang an konzentrierte sich die Tätigkeit der Polymer Technologie Group, die in die Abteilung für Polymerwissenschaft und -technologie und das Polymere Materialinstitut, POLYMAT, der UPV/EHU, integriert war, im Wesentlichen auf die Untersuchung von Polymergemischen, um neue, optimierte Leistungsmaterialien zu erhalten.

Die jüngste Arbeit der Gruppe konzentriert sich derzeit auf die Untersuchung von Nanosystemen, die aus thermoplastischen Polymeren und organisch modifizierten Laminartonen oder Kohlenstoffnanoröhren bestehen. In diesem Zusammenhang wurden neue, auf technischen Polymeren basierende, nanoverstärkte Materialien entwickelt, die im Falle von Systemen mit Kohlenstoffnanoröhren Stromleiter sind. Ternäre Systeme, die auf polymeren Mischungen basieren, in die Nanopartikel integriert sind, haben es ermöglicht, die Vorteile des Mischens mit den von Nanoverbindungen bereitgestellten Vorteilen zu kombinieren, einschließlich der Beschaffung von supertenten Materialien mit einem optimierten Satz von Eigenschaften.

Die Arbeit mit dem Titel Widely dispersed PEI-based nano substances with multi-wall Carbon nanotubes by blending with a masterbatch, vor kurzem in der Fachzeitschrift Composites, Part A: Applied Science and Manufacturing, einer der wichtigsten ihrer Kategorie, veröffentlicht und von denen die Doktoren Imanol González und Iñaki Eguiazabal sind, ist eine Anwendung der erwähnten Synergie zwischen den polymeren und den Nanoverbindungen.

Bessere Streuung und erhöhte elektrische Leitfähigkeit

Bei Poly (etherimida) wurde ein Gemisch aus Poly (butylenterephthalat) mit hoher Konzentration verstreuter Nanoröhren in dieses Polymer aufgenommen. In Wirklichkeit "hat Poly (butylenterephthalat) nicht die großartigen Eigenschaften des Polymers, das wir verbessern wollen, aber beide Polymere sind sehr gut miteinander vermischt und so wird diese Streuung auf die gesamte Mischung ausgedehnt," sagt Eguazabal.

"Obwohl die thermische Stabilität reduziert wird, wird die elektrische Leitfähigkeit durch Zugabe von 1 % Kohlenstoffnanoröhren erreicht," fügte er hinzu. Darüber hinaus "verbessern sich die mechanischen Eigenschaften der Poly (etherimida) noch mehr." Und schließlich verbindet sich damit, dass die Viskosität von Nanoverbindungen durch das Vorhandensein von Poly (butylenterephthalat) erheblich verringert wird, was trotz des Vorhandenseins von Nanoröhren, die die Viskosität erhöhen, eine spürbare Verbesserung der Verarbeitungsfähigkeit von Materialien bedeutet. Diese Verringerung der Viskosität ermöglicht die Gewinnung von Produkten mit kleinen Abschnitten oder komplexer Geometrie.

Polymer Technologie Group

Die Polymer Technologie Group ist in das Ministerium für Wissenschaft und Technologie der Polymere und in das Institut für Polymermaterialien, POLYMAT, der UPV/EHU integriert. Seine grundlegenden Arbeitsbereiche sind die Untersuchung von Polymer- und Nanoverbindungen mit Laminar- und Kohlenstoffnanoröhren, um neue, optimierte Leistungsmaterialien zu erhalten.

Die Tätigkeit der Gruppe während ihrer gesamten Laufbahn hat dazu geführt, dass mehr als 150 wissenschaftliche Artikel in internationalen Schlagzeilen veröffentlicht wurden. Die Arbeit mit dem Titel "Widely dispersed PEI-based nano substances with multi-wall Carbon nanotuves by blending with a masterbatch" wurde vor kurzem in der Fachzeitschrift Composites, Part A: Applied Science and Manufacturing veröffentlicht, die von den Professoren an der Fakultät für Chemie der UPV/EHU Imanol González und Ignaki Eguizabal durchgeführt wurde.

Bibliographische Referenz

I. González, J.I. Eguiazabal. Widely dispersed PEI-based nanocomposites with multi-wall carbon nanotubes by blending with a masterbatch. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X13001711

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