Proč používat nanočástice jako surovinu v epoxidových pryskyřicích
Epoxidové pryskyřice jsou všude, ale veřejnost o jejich existenci vůbec neví.
Používají se při výrobě lepidel, barev, plastů, základních a těsnicích hmot, nátěrů, podlahových krytin a řady dalších produktů používaných ve stavebnictví. Stále však zůstává jedna otázka:
Proč přidávat nanomateriály k epoxidovým pryskyřicím?
Ve skutečnosti existuje tolik důvodů pro použití nanočástic jako suroviny v epoxidových pryskyřicích, kolik je použití samotné epoxidové pryskyřice.
Primárním důvodem je, že i když jsou epoxidové pryskyřice univerzální, mají daleko k dokonalosti.
Jak uvádí nedávný přehled tématu publikovaného v časopise Materials, „Spolu s mnoha odolnými vlastnostmi vykazují epoxidové pryskyřice také některé slabiny, jako jsou velmi nízké hodnoty houževnatosti (jsou křehké povahy, stejně jako jiné termosetové polymery), tepelná / elektrická vodivost, vysoké koeficienty tepelné roztažnosti a nedostatky, které nějak omezují jejich použití v některých náročnějších aplikacích (nanoelektronika, lékařské přístroje, letecké aplikace). “
Přidání nanočástic pomáhá tyto nedostatky vyřešit. Nanomateriální přísady mohou změnit vlastnosti látky.
Například jedna studie publikovaná v časopise ResearchGate zjistila, že „… začlenění uhlíkových nanotrubiček s více stěnami (MWCNT) do epoxidové pryskyřice vede k ostrému přechodu izolátor-vodič…“
Zatímco studie z roku 2010 publikovaná v časopise Carbon prokázala, že MWCNT zesílily epoxidy. Experimenty zjistily, že pouze s 16,5% nanesením uhlíkových nanotrubiček (CNT); "Mechanické i elektrické vlastnosti CNT / epoxidových kompozitů se přidáním CNT dramaticky zlepšily." Youngův modul a pevnost v tahu kompozitů dosahují 20,4 GPa a 231,5 MPa, což je o 716% a 160% zlepšení ve srovnání s čistým epoxidem. “
Další studie publikovaná v časopise Nature poznamenala, že „lepidla na bázi epoxidů se v průmyslu široce používají k opravám nebo spojování plechů. Díky jejich vynikajícím mechanickým vlastnostem… lze očekávat, že nanočástice mědi (CuNP) zlepší mechanické vlastnosti čistého epoxidu. “ Přesněji, „… 15 hmotnostních% je poměr nanočástic Cu přidávaných do lepidla na bázi epoxidu vhodný pro zlepšení mechanických vlastností. Na druhou stranu, 20% je správný poměr přidání nanočástic Cu ke zlepšení tepelných vlastností. “
Mimo jiné průmyslová odvětví, jsou silnější vazby a další tepelné vlastnosti ideální atributy pro použití v leteckém a kosmickém sektoru.
Jednou z klíčových příčin zvýšené pevnosti, kterou nanočástice poskytují, je jejich malá velikost, ale přesto disponují velkou plochou.
Jak uvádí zpráva v časopise Polymer Composites, „Velmi vysoký specifický povrch nanočástic způsobuje, že se nanočástice přitahují navzájem díky van der Waalsovým silám…“
Van der Waalsovy síly jsou síly přitažlivosti (a rozptylu) mezi materiály, které jsou velké jako molekula nebo menší. Často jsou způsobeny interakcí mezi atomy a jejich elektrony. V kombinaci v celé látce mohou tyto síly významně ovlivnit pevnost a trvanlivost materiálu ve větším měřítku.
Studie uvádí, že „… značného zlepšení mechanických vlastností lze dosáhnout použitím velmi malého množství nanoplniva.“
Chcete-li se dozvědět více o roli nanotechnologií při výrobě epoxidových pryskyřic, přečtěte si: Anti-Static; Problémy, Řešení, Produkty.
Jedním z jasných příkladů epoxidové pryskyřice, která těží z přidání nanočástic, je produkt NANO AF EPO-58.
Koncentrát, který dodává pražská společnost AG CHEMI GROUP (která tuto webovou stránku vlastní), se skládá ze směsi epoxidové pryskyřice bisfenolu A / F a 0,5 hmotnostních% uhlíkových nanomateriálů.
Produkt je široce používán jako nanoaditivum k polymerům, aby trvale zvýšil antistatické, disipativní nebo elektrovodivé vlastnosti a poskytl extra mechanickou pevnost.
Z tohoto důvodu se často používá ve:
• výrobě podlah ASD / ESD, barev a nátěrů
• výrobě kompozitů ze skleněných vláken / uhlíku
• výrobě tiskařských válečků
Používání NANO AF EPO-58 může:
• zajistit nižší výrobní náklady na podlahy, barvy a nátěry ASD / ESD
• snížit hmotnost kompozitních materiálů
• zvýšit pevnost a trvanlivost kompozitních materiálů
NANO AF EPO-58 může také přidat následující vlastnosti:
• elektrická vodivost v nátěrech, lacích a barvách
• elektromagnetické vlastnosti nátěrů, laků a barev
• tepelná vodivost v nátěrech, lacích a barvách
• odolnost proti oděru
• zvýšená chemická odolnost a mechanická pevnost
Pokud se chcete dozvědět více o NANO AF EPO-58 nebo některém z řady nanostrukturovaných produktů AG CHEMI GROUP, navštivte AG CHEMI GROUP.
Fotografický kredit: Nature, NANOCHEMIGROUP, ratnesh bhatt from FreeImages, Billy Huynh on Unsplash & Armin Hanisch from FreeImages