Nano-Fjäll Spridning- och BlandningsTeknik för Immiscible PolymerBlandningar - Förberedelse av Blandningar för KickKapacitetsPolymer Med att Bearbeta för KickSax

Täckte Ämnen

Bakgrund

Synopsis

Bakgrund För ForskningArbete

Historia Av ForskningArbete

Specificerar Av ForskningArbete

FramtidsUtsikter

Bakgrund

·,         Vi har framkallat en ny polymer-blanda teknik med endast ettsax flöde sätter in utan några tillsatser.

·,         Vi har möjliggjort nano-fjäll spridning av immiscible polymrer, genom att blanda med kick-sax att bearbeta; området storleksanpassar av den skingrade polymern arrangerar gradvis är över en beställer mindre än de som använder konventionella metoder.

·,         förberett användande kick-sax för Kick-Kapacitet ferroelectric-polymer blandningar har bearbeta möjliggjort utvecklingen av böjligt, sned boll-område piezoelectric apparater (aquasonaren och låter isoleringsmaterial).

Synopsis

I MedborgareInstitutet av Avancerad Industriell Vetenskap och Teknologi (AIST; Yoshikawa Hiroyuki, President), Shimizu Hiroshi (Nanostructured Material Grupperar, GruppLedare), o.a. av NanotechnologyForskningsinstitut (Yokoyama Hiroshi, Direktör) har framkallat en ny polymer-blanda teknik som använder kick-sax flöde, sätter in, och efterföljande i danandemiscible-polymer blandningar med nano-spridning strukturerar. Genom Att Använda denna teknik, har vi lyckas, i att blanda polyvinylidenefluorförening (PVDF) och polyamide 11 (PA11) utan några tillsatser, som har varit mycket hårda till blandningen med varje annan på detjämnt till nu, och har förberedda blandningar som PA11 med ett område storleksanpassar i av tio till flera tio av nanometers (1 nm = 10-9 M) skingras homogeneously tätt i PVDFEN arrangerar gradvis (Figurera 1).

Till nu for immiscible polymerblandningar, tillsatser har använts för nano-spridning, men de fungerar som impurities och orsakar hoppar av och att resultera i problem för praktiskt bruk. Å andra sidan har det varit ansett att det finns ett lägre begränsar till området storleksanpassar av den skingrade polymern arrangerar gradvis när det använde renodlat mekaniskt blanda.

I detta arbete har vi, för den första tiden i världen, realiserad nano-spridning strukturerar i polymerblandningar med ensax som bearbetar teknik men utan några tillsatser; det skingrade området storleksanpassar erhållande är över ett beställer mindre, än de föregående begränsar värderar. Dessutom har vi funnit att nano-strukturerar kan remarkably förhöja den mekaniska rekvisitan av blandningarna. Vår metod är också ansedd att vara användbar för oorganiska dispersants liksom kolnanotubes och thus kan appliceras till mediciner och skönhetsmedel. Dessutom som inte endast att blanda men också arg-att anknyta reaktioner kan göras samtidigt under ettsax flöde, sätta in, skapelsen av nya elastomers kan förväntas.

AZoNano - Aet till Z av Nanotechnology - Ett överföringselektronmikroskop avbildar av förberett användande kick-sax för blandning PVDF/PA11 bearbeta. PA11 av tio till flera tio av nanometers i diameter (rundasvarten särar), skingras homogeneously tätt i PVDF-matrisen (vitbakgrundsregion).

Figurera 1.

Bakgrund För ForskningArbete

Polymrer har använts, som funktionellt, kick-kapaciteten och grundläggande material i en lång räcka av industriellt sätter in. Emellertid kan singelpolymrer bara inte reagera till en variation av industriella behov och thus mång--del- polymersystem liksom blandningar, legerar, och komposit är för närvarande van vid skapar kick-kapaciteten material. Emellertid är mest av de användbara polymrerna nästan immiscible på ett molekylärt jämnar. Om Även de blandas mekaniskt, når du har smältts, ställer ut de snart arrangerar gradvis avskiljande. I tillägg storleksanpassar området av den avskilda skingrade polymern arrangerar gradvis är flera till flera tio av µm.

För detta resonera, hoppas-för läkarundersökningrekvisita av polymerblandningarna har inte erhållits. Således avslutar har metoder för immiscible polymrer för danande som är kompatibla, genom att använda compatibilizing medel eller genom att reagera polymern, på har kontakt (reactive bearbeta) framkallats, men de har haft tekniskt begränsar; för elektroniska material genom att använda den tidigare metoden, kan orsakar tillsatserna vara ansedda impurities och också hoppar av och att resultera i ett stort hinder till förbättringen av den materiella kapaciteten, och för den mer sistnämnda metoden, har en förminskning i under-reaktioner för läkarundersökningegenskapskapacitet tack vare pekats ut.

Historia Av ForskningArbete

AIST har avancerad grundforskning in i en enkel ren teknik att skapa nano-dispersive immiscible-polymer blandningar. För detteknologi programet ”Projektera på Nanostructured Polymeric Material” (i räkenskapsåren 2001-2004) av den Nya Energin och den Industriella Organisationen för TeknologiUtveckling (NEDO), oss har burit ut i-situ arrangerar gradvis uppförandeanalyser av polymerblandningsystem under utsida sätter in, och därmed klädde med filt vi att denspridning blandningen av immiscible polymrer måste realiseras, genom att applicera ettsax flöde sätter in.

Konventionella extruders kan inte frambringa kick som nog sax klassar, och thus har vi gemensamt framkallat med Imoto Seisakusho Co., Ltd., en extruder som möjliggör utvecklingen av kick-sax, klassar av över sekund 1000-1

Specificerar Av ForskningArbete

Den framkallade kick-sax extruderen kan frambringa en sax klassar av 4400 som sekunden på en skruvarotation rusar av 3000 r/min. Också genom att använda entyp skruva, den blandande tiden kan vara fastställdt godtyckligt och att rotera skruva på snabbt. Med andra ord kan denna extruder återstå på länge i det statligt av kick-sax flöde.

AZoNano - Aet till Z av Nanotechnology - Densax extruderen som vi har framkallat

Figurera 2.

Genom Att Använda denna extruder, har vi lyckas, i att förbereda miscible blandningar av immiscible polymrer, PVDF och PA11; PA11 med ett område storleksanpassar av tio till flera tio av nanometers i diameter skingras homogeneously i PVDF-matrisen. Nano-strukturerar förberett kan dramatiskt förhöja läkarundersökningrekvisitan av blandningarna. Figurera 3 shows spänning-anstränger buktar för PVDF/PA11 = 80/20 blandningar, Till exempel.

Som visat in bukta a, en blandning tar prov bildat av konventionella shows för en teknik endast lite en förlängning, fördriver en ta prov som är förberedd vid kick-sax extruderen framkallade utställningarna en stor förlängning på upplösningen, som visat in bukta b som motsvarar till fem tider större, än det av ta prov buktar in a, därför att PA11NA arrangerar gradvis med ett område storleksanpassar av flera tio av nanometers i diameter skingras i PVDF-regionen.

AZoNano - Aet till Z av Nanotechnology - Spänning-Anstränga buktar av PVDF/PA11 system A. för = 80/20 blandning för PVDF/PA11 = 80/20 blandning som bildas av en konventionell blanda metod B. för PVDF/PA11 = 80/20 blandning som bildas av ensax extruder

Figurera 3. A. för PVDF/PA11 = 80/20 blandning som bildas av en konventionell blanda metod
b. för PVDF/PA11 = 80/20 blandning som bildas av ensax extruder

PVDF och PA11 är ferroelectric polymrer, och blandningar av dem med nano-spridning strukturerar förväntas att ha utmärkt ferroelectricity. Bordlägga shows 1, kvarleva sompolarization värderar (Pr: värderar av elektrisk förskjutning D på en elkraft sätter in E = 0) i ferroelectric hysteresis (D-E buktar), för PVDF/PA11 = 80/20 blandar förberett genom att använda ett konventionellt bearbetar med maskin och vår kick-sax extruder. Pren värderar av PA11 är ungefärligt halvan det av PVDF (Pr = 76), och thus, värderar Pren av blandningarna förväntas att förminska, genom att blanda. Emellertid har vi funnit, att Pren värderar av despridning blandningsystemen som bildas av vår kick-sax extruder är jämförbar till eller överskrider det av PVDF.

Bordlägga 1.

Kvarlevapolarization

Ta Prov blandningar som bildas av en konventionell blanda metod

Ta Prov blandningar som bildas av vår kick-sax extruder

Pr (mC/m2)

20-30

75-91

Dessutom, som klart visat in Bordlägga 1, tar prov blandningen erhållande av vår Pr för densax extrudershowen värderar 3-4 tider som de av blandningen tar prov förberett vid en konventionell metod. Detta kan vara bildandet av nano-spridning strukturerar tack vare i tar prov i kick-sax blanda som är processaa. Som visat över, möjliggör ensax som bearbetar teknik, inte endast bildandet av nano-strukturerar för blandningar PVDF/PA11, men också missgynnar en stor förbättring av deras adhesionkapacitet och mekaniska rekvisita, liksom förlängning, vilka är, för PVDF och att leda till skapelsen av nytt kick-värderar ökade material. Utvärderingen av ferroelectricity av de använda polymerblandningarna bars gemensamt ut med den Tokyo Universitetar av Vetenskap (Prof. Takeo Furukawa, Fakultet av VetenskapsUppdelning Mig, Kemi).

FramtidsUtsikter

Vi planerar för att applicera vår kick-sax som bearbetar teknik till en variation av polymerblandningsystem för att skapa nya material som använder förhöjd polymer-miscibility, och nano-spridning strukturerar. Dessutom planerar vi för att använda vår teknik för skapelsen av nya nano-komposit material, därför att kick-sax flöde sätter in kan också vara användbart att skingra utfyllnadsgods väl, e.g., lera (i lager silikat), kolsvarten, kolnano-rör, Etc. i matrismaterial.

I synnerhet kan vår teknik användas som rena mediciner och skönhetsmedel för en metod för tillverkning av, därför att den möjliggör nano-fjäll spridning utan några tillsatser liksom compatibilizing medel. Dessutom som vår metod kan ge inte endast ettsax flöde, sätta in men en reaktion sätta in också, e.g. för dynamiska arg-anknyta reaktioner, samtidigt, måste den också vara användbar för skapelsen av elastomers, Etc. Thus, oss syftet på skapelsen och praktiskt bruk av nya material vid gemensam forskning med företag.

Källa: AIST

För mer information på denna källa behaga besök AIST

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

Last Update: 13. June 2013 09:57

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