Метод для Immiscible Бленд Полимера - Подготовка Рассеивания и Смешивать Nano-Маштаба Бленд Полимера Высокой Эффективности С Высокий Обрабатывать Ножниц

Покрытые Темы

Предпосылка

Синопсис

Предпосылка Для Научной Работы

История Научной Работы

Детали Научной Работы

Будущие Перспективности

Предпосылка

·         Мы начинали новый полимер-смешивая метод с только полом течения высок-ножниц без всех добавок.

·         Мы включали рассеивание nano-маштаба immiscible полимеров путем смешивать с обрабатывать высок-ножниц; размеры домена разметанного участка полимера над одним заказом более малым чем те используя обычные методы.

·         Высокопроизводительные бленды ferroelectric-полимера подготовленные используя обрабатывать высок-ножниц включали развитие гибкой, широкое пространство пьезоэлектрическое материалы приборов (звуколокация aqua и ядровая изоляция).

Синопсис

В Национальном Институте Предварительной Промышленной Науки и Техники (AIST; Yoshikawa Hiroyuki, Президент), Shimizu Hiroshi (Материалы Группа Nanostructured, Руководитель Группы) et al. Научно-исследовательского Института Нанотехнологии (Yokoyama Hiroshi, Директора) начинал новый полимер-смешивая метод используя пол течения высок-ножниц, и преуспевал в делать смесим-полимер смешивает с структурами nano-рассеивания. Используя этот метод, мы преуспевали в смешивая фториде polyvinylidene (PVDF) и полиамиде 11 (PA11) без всех добавок, которые очень трудны для того чтобы смешать друг с другом на nano-уровне до тех пор пока теперь, и подготовляли смешиваем внутри который PA11 с размером домена 10 к нескольким 10 нанометров (1 nm = 10-9 m) однотипово разметывают плотно в участке PVDF (Диаграмме 1).

До теперь, ибо immiscible бленды полимера, добавки не будут использованы для nano-рассеивания, но они работают как примеси и причиняют дефекты, приводящ к в проблемах для практически пользы. С другой стороны, было рассмотрено что нижний предел к размеру домена разметанного участка полимера при использовании чисто механически смешивать.

В этой работе, мы имеем, для the first time в мире, осуществлянные структуры nano-рассеивания в блендах полимера с методом обработки высок-ножниц но без всех добавок; разметанные полученные размеры домена над одним заказом более малым чем предыдущее предельное значение. Furthermore, мы находили что nano-структуры могут замечательн увеличить механически свойства бленд. Рассмотрены, что будет полезн для неорганических dispersants как nanotubes углерода, и таким образом может быть Наш метод также прикладной к медицинам и косметикам. Сверх Того, по мере того как не только смешивающ но также реакции образования поперечных связей можно сделать в тоже время под полом течения высок-ножниц, творение новых эластомеров можно предпологать.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Изображение просвечивающего электронного микроскопа бленды PVDF/PA11 подготовленной используя обрабатывать высок-ножниц. PA11 10 к нескольким 10 нанометров в диаметре (круглых черных частях) однотипово разметано плотно в матрице PVDF (белой зоне предпосылки).

Диаграмма 1.

Предпосылка Для Научной Работы

Полимеры были использованы как функциональные, высокопроизводительные, и основные материалы в широком диапазоне промышленных полей. Однако, одиночные полимеры самостоятельно не могут ответить к разнообразие промышленным потребностям, и таким образом поликомпонентные системы полимера как бленды, сплавы, и смеси в настоящее время использованы для того чтобы создать высокопроизводительные материалы. Однако, большой часть из полезных полимеров почти immiscible на молекулярном уровне. Даже если они механически смешаны после быть расплавленным, они скоро покажут разъединение участка. В добавлении, размеры домена отделенного разметанного участка полимера несколько к нескольким 10 µm.

Для этой причины, не были получены желанные физические свойства бленд полимера. Таким Образом, были начаты методы для делать immiscible полимеры совместимым путем использование compatibilizing агентов или путем реагировать концы полимера на интерфейсах (реактивный обрабатывать), только они имели технические пределы; для электронных материалов используя бывший метод, добавки могут быть рассмотрены примесями, и также причиняют дефекты, приводящ к в большой препоне к повышению материального представления, и для последнего метода, уменьшение в представлении физического свойства должном к sub-реакциям было указано вне.

История Научной Работы

AIST выдвигало фундаментальные исследования в простой, чистый метод для того чтобы создать nano-дисперсивные бленды immiscible-полимера. Для программы нанотехнологии, «Проекта на Материалах Nanostructured Полимерных» (в бюджетных год 2001-2004) Новой Энергии и Промышленной Организации Развития Технологии (NEDO), мы уносили в-situ анализах поведения участка систем бленды полимера под внешними полями, и таким образом мы чувствовали что бленда nano-рассеивания immiscible полимеров должна быть осуществляна путем прикладывать пол течения высок-ножниц.

Обычные штрангпрессы не могут произвести достаточн высокий тарифы ножниц, и таким образом мы совместно превращались с CO. Imoto Seisakusho, Ltd., штрангпрессом включающ поколение тарифов высок-ножниц над sec 1000-1

Детали Научной Работы

Развитый штрангпресс высок-ножниц может произвести тариф ножниц sec 4400 на скорости вращения винта 3000 rpm. Также, используя обратн-тип винт, смешивая время можно установить произвольно, поворачивающ винт на высокоскоростном. Иначе говоря, этот штрангпресс может остать в течение длительного времени в положении подачи высок-ножниц.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Штрангпресс высок-ножниц мы развивали

Диаграмма 2.

Используя этот штрангпресс, мы преуспевали в подготовлять смесимые бленды immiscible полимеров, PVDF и PA11; PA11 с размером домена 10 к нескольким 10 нанометров в диаметре однотипово разметано в матрице PVDF. Подготовленные nano-структуры могут драматически увеличить физические свойства бленд. Например, на Диаграмму 3 показано кривые сжатие-деформации для PVDF/PA11 = 80/20 бленд.

Как показано в кривом a, образец бленды сформированный обычным методом показывает только меньшюю удлиненность, пока образец подготовленный развитым штрангпрессом высок-ножниц показывает большую удлиненность на распаде, как показано в кривом b, соответствие к 5 времен больш чем то из образца в кривом a, потому что участок PA11 с размером домена нескольких 10 нанометров в диаметре разметан в зоне PVDF.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - кривые Сжатие-деформации PVDF/PA11 = системы A. 80/20 бленд для PVDF/PA11 = 80/20 бленд сформированных обычным смешивая B. метода для PVDF/PA11 = 80/20 бленд сформированных штрангпрессом высок-ножниц

Диаграмма 3. A. для PVDF/PA11 = 80/20 бленд сформировала обычным смешивая методом
B. для PVDF/PA11 = 80/20 бленд сформировало штрангпрессом высок-ножниц

PVDF и PA11 ferroelectric полимеры, и ожидано, что имеют бленды их с структурами nano-рассеивания превосходный сегнетоэлектрик. Значения поляризации обмылка выставок Таблицы 1 (Pr: значения электрического смещения D на электрическом поле E = 0) в ferroelectric гистерезисе (кривом D-E) для PVDF/PA11 = 80/20 бленд подготовили используя обычную машину и наш штрангпресс высок-ножниц. Значение Pr PA11 приблизительно половина то из PVDF (Pr = 76), и таким образом, ожидано, что уменьшает значение Pr бленд путем смешивать. Однако, мы находили что значения Pr систем бленды nano-рассеивания сформированных нашим штрангпрессом высок-ножниц соответствовал к или превышают то из PVDF.

Таблица 1.

Поляризация Обмылка

Бленды Образца сформировали обычным смешивая методом

Бленды Образца сформированные нашим штрангпрессом высок-ножниц

Pr (mC/m2)

20-30

75-91

Сверх Того, как ясно показано в Таблице 1, образцы бленды полученные нашим Pr выставки штрангпресса высок-ножниц оценивают 3-4 времен то из образцов бленды подготовленных обычным методом. Это может быть должно к образованию структур nano-рассеивания в образцах в процессе высок-ножниц смешивая. Как показан выше, метод обработки высок-ножниц включает не только образование nano-структур для бленд PVDF/PA11, но также большое повышение их проведения прилипания и механически свойства, как удлиненность, которые недостатки для PVDF, водя к творению новых ценных присадочных материалов. Оценка сегнетоэлектрика используемых бленд полимера совместно была унесена с Университетом Токио Науки (Prof. Takeo Furukawa, Факультета Разделения Науки I, Химии).

Будущие Перспективности

Мы планируем приложить наш метод обработки высок-ножниц к разнообразие системам бленды полимера создать новые материалы используя увеличенные структуры полимер-удобосмешиваемости и nano-рассеивания. Furthermore, мы планируем использовать наш метод для творения новых nano-составных материалов, потому что пол течения высок-ножниц может также быть полезн для того чтобы разметать заполнители хорошо, например, глины (наслоенный силикат), чернота углерода, nano-пробки углерода, Etc. в материалах матрицы.

В частности, наш метод можно использовать как чистый метод для продукции медицин и косметик, потому что он включает рассеивание nano-маштаба без любых добавок как compatibilizing агенты. Furthermore, по мере того как наш метод может обеспечить не только пол течения высок-ножниц но также поле реакции, например, для динамических реакций образования поперечных связей, в тоже время, должно также быть полезно для творения эластомеров, Etc. Таким Образом, мы направляем на творение и практически пользу новых материалов совместным исследованием с компаниями.

Источник: AIST

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите AIST

Date Added: Aug 10, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 09:50

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit