Wat zijn polymeerklei nanocomposieten?
Nanocomposieten van polymeerklei zijn materialen gemaakt door polymeren te synthetiseren, zoals kunststoffen, met klei nanodeeltjes. Dit proces produceert een materiaal dat de eigenschappen van deze twee stoffen op nieuwe manieren combineert. Nanocomposieten hebben verschillende eigenschappen die uniek zijn voor hun samenstelling, en het veld van nanowetenschap produceert ze om materialen nuttiger te maken. Polymeren gemengd met klei nanodeeltjes die over hun structuur zijn verspreid, is bijvoorbeeld aangetoond dat ze een hoge vlamweerstand hebben. Deze ontwikkeling heeft het potentieel om te verbeteren op vlamvertragende producten die al op de markt zijn.
Regelmatige composieten bestaan meestal uit bulkpolymeer met de introductie van een tweede vulmateriaal en een derde grensvlakmateriaal, dat de eerste twee materiaalcomponenten helpt bij het samen binden. Deze composieten hebben echter de neiging om zwakke bindingen te produceren. In polymeerklei nanocomposieten op de nano -schaal, hoeft vulmateriaal slechts één tot vijf procent van het totale vo te zijnlume van de materialen. Wanneer het gelijkmatig over het hostpolymeer wordt verspreid, verandert het het polymeer in zijn eigen grensvlakcomponent en veroorzaakt het een vergroting van de eigenschappen van elk. Effectief ontwerp van nanocomposieten van polymeerklei omvat zorgvuldige keuzes van organische klei en polymeren, en de optimalisatie van het synthetisatieproces om het grootste voordeel te leveren.
Er zijn verschillende gelaagde mineraalsilicaten die typisch worden gebruikt bij het produceren van nanocomposieten van polymeerklei. Sommige zijn strikt organische kleien en andere zijn gemodificeerde of gecombineerde organische/anorganische klei, gemanipuleerd om goede nanomaterialen te produceren. Van de klei die zijn gewist door de Food and Drug Administration (FDA) - zoals Montmorillonite en Bentonite - heeft eerder onderzoek kennis van de resultaten opgeleverd die ze produceren, hun effectiviteit bij het verminderen van gas- en zuurstofabsorptie, en hun goedgekeurde gebruik als medicijnafgiftesystemen of eten en drinken containers. In zijn natuurlijke toestand is montmorilloniet hydrofiel, wat betekent dat zijn moleculen gemakkelijk oplossen in water, waardoor het gemakkelijk is om te mengen met een in water oplosbaar polymeer zoals vinylalcohol. Wanneer de gewenste polymeerklei-nanocomposiet omvat, omvat het combineren met een niet-oplosbaar polymeer, kan het gemodificeerde montmorilloniet dat hydrofoob is gemaakt in modificatie de kleipeuze zijn.
polymeren die zijn gecombineerd met klei worden op verschillende manieren veranderd. Hun barrière -eigenschappen worden versterkt in impactsterkte, en mechanisch hebben ze meer elasticiteit. Bovendien zijn polymeerklei nanocomposieten niet zo permeabel voor gassen en vertonen ze meer thermische stabiliteit onder omstandigheden met hoge verwarming. De thermoplasten -industrie gebruikt polymeerklei nanocomposieten om industriële riemen te versterken en polypropyleenzakken te produceren die een enorm gewicht kunnen hebben zonder te barsten. In een heel andere toepassing, polyethyleentereftalaat (PET), een polymeerklei nanocomposietThermoplastische hars, wordt gebruikt om de frisdrankflessen te produceren die men kan zien voering van supermarktplanken.