Forbedring af polymerer til luftfart

Vi lever omgivet af polymerer og i dag, i stedet for at komme med nye polymerer, der er en tendens til at ændre dem for at få nye applikationer. Carbon nanorør har fremragende mekaniske egenskaber, er meget hårde, meget stiv, og hvad mere er, de leder elektricitet. "Problemet med dem er, at de bliver spredt, med andre ord, det er meget svært at få dem til at blande sig med polymerer, " forklarede Iñaki Eguiazabal, medlem af Polymer Technology Group. Derfor er det vigtigt at komme med metoder, der gør det muligt for kulstofnanorørene at have en høj grad af spredning og stabilitet i polymermatrixen. "I denne forskning har vi fundet frem til den vellykkede forberedelse af et af disse materialer, " han tilføjede.

Forskningen havde til formål at forbedre de mekaniske egenskaber af poly(etherimid). Poly(etherimid) er en polymer, der har meget gode mekaniske og termiske egenskaber og anvendes, blandt andet, at producere de indre dele af fly. Imidlertid, som de fleste polymerer er det et isolerende materiale fra et elektrisk perspektiv. "Ved at tilføje kulstof nanorør, vi er ikke kun i stand til at forbedre materialets mekaniske egenskaber yderligere, vi kan også gøre det til en leder af elektricitet, " forklarede IñakiEguiazabal. Dette kunne gøre det muligt for dem at blive brugt i elektrostatiske malingsapplikationer, blandt andet.

Lige fra starten, aktiviteten i Polymer Technology Group, som er en del af UPV/EHU's Institut for Polymervidenskab og Teknologi og Instituttet for Polymermaterialer, POLYMAT, har hovedsageligt koncentreret sig om studiet af polymerblandinger for at opnå nye materialer med optimerede egenskaber.

Lige nu, koncernens seneste arbejde fokuserer på studiet af nanokompositsystemer bestående af termoplastiske polymerer og organisk modificeret lamineret ler eller kulstofnanorør. Nye nano-forstærkede materialer baseret på tekniske polymerer, og i tilfælde af systemer med kulstofnanorør, ledere af elektricitet, er blevet udviklet i denne linje. Ternære systemer baseret på polymerblandinger, hvortil nanopartikler er blevet tilsat, har gjort det muligt at kombinere fordelene ved blandingen med dem, som nanokompositter giver; dette inkluderer opnåelse af superstærke materialer med en optimeret række af egenskaber.

Artiklen med titlen "Widely dispersed PEI-based nanocomposites with multi-wall carbon nano tubes by blending with a masterbatch" er for nylig blevet offentliggjort i det specialiserede tidsskrift kompositter, Del A:Anvendt videnskab og fremstilling , en af ​​de vigtigste i sin kategori. Forfatterne er ph.d.-indehavere Imanol González og IñakiEguiazabal, og deres papir omhandler en anvendelse af den ovennævnte synergi mellem polymerblandinger og nanokompositter.

Bedre spredning og stigning i elektrisk ledningsevne

I tilfælde af poly(etherimid), de tyede til at inkorporere en blanding baseret på poly(butylenterephthalat) i polymeren med en høj koncentration af dispergerede nanorør. Faktisk, "poly(butylenterephthalat) har ikke de fremragende egenskaber, som den polymer, vi forsøger at forbedre, viser, men begge polymerer blander sig meget godt, og på den måde kan vi få dispersionen til at strække sig over blandingen, " påpegede Eguiazabal.

"Selvom den termiske stabilitet er reduceret, elektrisk ledningsevne opnås ved at tilføje 1% kulstof nanorør, " tilføjede han. På den anden side, "poly(etherimidens) mekaniske egenskaber forbedrer det endnu mere. "Endelig, til alt dette kommer det faktum, at viskositeten af ​​nanokompositterne ses at være betydeligt reduceret takket være tilstedeværelsen af ​​poly(butylenterephthalatet), hvilket udgør en betydelig forbedring af materialernes forarbejdelighed, på trods af tilstedeværelsen af ​​nanorørene, der har tendens til at øge viskositeten. Denne reduktion i viskositet gør det muligt at opnå produkter med sektioner af meget lille tykkelse, men med kompleks geometri.