Kas yra polimerinio molio nanokompozitai?

Polimerinio molio nanokompozitai yra medžiagos, pagamintos sintetinant polimerus, tokius kaip plastikai, su molio nanodalelėmis. Šio proceso metu gaunama medžiaga, kuri naujais būdais sujungia šių dviejų medžiagų savybes. Nanokompozitai pasižymi išskirtinėmis savybėmis, kurios būdingos tik jų sudėčiai, o nanomokslų sritis juos gamina, kad medžiagos būtų naudingesnės. Pavyzdžiui, buvo įrodyta, kad polimerai, sumaišyti su molio nanodalelėmis, išsklaidytomis visoje jų struktūroje, turi didelį atsparumą liepsnai. Ši plėtra gali pagerinti jau rinkoje esančius antipirenus gaminius.

Įprasti kompozitai paprastai yra sudaryti iš birių polimerų su antruoju užpildu ir trečiąja sąsajos medžiaga, kuri padeda pirmiesiems dviem medžiagos komponentams susijungti. Tačiau šie kompozitai linkę sukurti silpnus ryšius. Nano mastelio polimerinio molio nanokompozituose užpildo medžiaga turi sudaryti tik nuo vieno iki penkių procentų viso medžiagų tūrio. Tolygiai pasiskirstęs visame pagrindiniame polimere, jis paverčia polimerą savo sąsajos komponentu ir padidina kiekvieno iš jų savybes. Efektyvus polimerinio molio nanokompozitų dizainas apima kruopštų organinių molių ir polimerų pasirinkimą bei sintezės proceso optimizavimą, kad būtų pasiekta didžiausia nauda.

Gaminant polimerinio molio nanokompozitus paprastai naudojami keli sluoksniniai mineraliniai silikatai. Kai kurie yra griežtai organiniai moliai, o kiti yra modifikuoti arba sujungti organiniai / neorganiniai moliai, manipuliuojami, kad gautų geras nanomedžiagas. Iš Maisto ir vaistų administracijos (FDA) pašalintų molių, tokių kaip montmorilonitas ir bentonitas, ankstesni tyrimai davė žinių apie jų gaunamus rezultatus, jų veiksmingumą mažinant dujų ir deguonies absorbciją ir patvirtintą jų naudojimą vaistų tiekimui. sistemos arba maisto ir gėrimų taros. Natūralioje būsenoje montmorilonitas yra hidrofilinis, tai reiškia, kad jo molekulės lengvai tirpsta vandenyje, todėl jį lengva maišyti su vandenyje tirpiu polimeru, pavyzdžiui, vinilo alkoholiu. Kai norimas polimerinio molio nanokompozitas apima derinimą su netirpiu polimeru, modifikuotas montmorilonitas, kuris modifikuojant buvo paverstas hidrofobiniu, gali būti molio pasirinkimas.

Polimerai, kurie buvo sujungti su moliu, keičiami keliais būdais. Jų barjerinės savybės yra sustiprintos smūgio stiprumu, o mechaniškai jie turi didesnį elastingumą. Be to, polimerinio molio nanokompozitai nėra tokie pralaidūs dujoms ir pasižymi didesniu terminiu stabilumu aukšto karščio sąlygomis. Termoplastiko pramonė naudoja polimerinio molio nanokompozitus, kad sustiprintų pramoninius diržus ir gamina polipropileninius maišelius, kurie gali išlaikyti didžiulį svorį nesprogdami. Gaminant gaiviųjų gėrimų butelius, kuriuos galima pamatyti ant bakalėjos lentynų, naudojamas gerokai kitoks panaudojimas, polietileno tereftalatas (PET), polimerinio molio nanokompozitinė termoplastinė derva.