Hva er polymerleir nanokompositter?

Polymer leir nanokompositter er materialer laget av syntetisering av polymerer, for eksempel plast, med leir nanopartikler. Denne prosessen produserer et materiale som blander egenskapene til disse to stoffene på nye måter. Nanokompositter har distinkte egenskaper som er unike for deres sammensetning, og feltet av nanovitenskap produserer dem for å gjøre materialer mer nyttige. For eksempel har polymerer blandet med leirnanopartikler spredt gjennom hele strukturen vist seg å ha høy flammemotstand. Denne utviklingen har potensial til å forbedre flammehemmende produkter som allerede er på markedet.

Vanlige kompositter består vanligvis av bulkpolymer med introduksjonen av et andre fyllmateriale og et tredje grensesnittmateriale, som hjelper de to første materialkomponentene i binding sammen. Disse komposittene har imidlertid en tendens til å produsere svake bindinger. I polymerleire nanokompositter i nano -skalaen, trenger fyllmateriale bare å være en til fem prosent av den totale VOLume av materialene. Når den er jevn spredt over hele vertspolymeren, gjør den polymeren til sin egen grensesnittkomponent og forårsaker en forstørrelse av egenskapene til hver. Effektiv utforming av polymerleire -nanokompositter inkluderer nøye valg av organiske leire og polymerer, og optimaliseringen av syntetiseringsprosessen for å levere den største fordelen.

Det er flere lagdelte mineralsilikater som vanligvis brukes til å produsere polymerleire -nanokompositter. Noen er strengt organiske leire, og andre er modifisert eller kombinert organiske/uorganiske leire, manipulert for å produsere gode nanomaterialer. Av leirene som er blitt ryddet av Food and Drug Administration (FDA) - som Montmorillonite og Bentonite - har tidligere forskning gitt kunnskap om resultatene de gir, deres effektivitet i å redusere gass og oksygenabsorpsjon, og deres godkjente bruk som medikamentleveringsystemer eller mat- og drikkebeholdere. I sin naturlige tilstand er montmorillonitt hydrofil, noe som betyr at molekylene lett oppløses i vann, noe som gjør det enkelt å blande seg med en vannløselig polymer som vinylalkohol. Når Polymer Clay Nanocomposite ønsket inkluderer kombinasjon med en ikke-oppløselig polymer, kan den modifiserte montmorillonitten som er gjort hydrofob i modifisering være leirvalget.

Polymerer som har blitt kombinert med leire endres på flere måter. Deres barriereegenskaper styrkes i påvirkningsstyrke, og mekanisk har de mer elastisitet. I tillegg er ikke polymerleir-nanokompositter like permeable for gasser og viser mer termisk stabilitet under høye varmeforhold. Termoplastindustrien bruker polymerleir nanokompositter for å styrke industrielle belter og produsere polypropylenposer som kan holde enorm vekt uten å sprekke. I en langt annen applikasjon, polyetylen -tereftalat (PET), en polymerleir nanokomposittTermoplastisk harpiks, brukes til å produsere brusflaskene man kan se fôrhyller.