Forschungsübersicht und Herstellungsweg
Reine Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS) haben ihre inneren Einschränkungen in den elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften, die ihre Anwendung in flexiblen Elektroniksystemen und Hochleistungsgeräten einschränken. Als Antwort auf dieses Problem bereitete eine Studie ABS-Nanokomposite mit Kupfersulfid-Nanopartikeln (CuS) für die Verstärkungsphase vor und setzte die Komposition unter Verwendung der lösungsmittelfreien Schmelzkommission-Technologie ab, die umweltfreundliche und skalierbare Produktion in Einklang bringt. Die Studie wurde im Journal of Applied Polymer Science veröffentlicht. Auf charakteristischer Ebene bestätigt das Cu-S-Schwingungsmuster, das im FTIR-Spektrum auftritt, sowie eine leichte Verschiebung des charakteristischen Absorptionsspitzes die erfolgreiche Einführung von CuS-Nanopartikeln und zeigt auf eine starke Schnittstellenwechselwirkung zwischen Füllstoff und Matrix; FE-SEM-Bilder zeigen, dass CuS gleichmäßig im ABS-Matrix verteilt ist; XRD-Diagramme bestätigen die Präsenz von CuS-Kristalldiffraktionsspitzen im Polymermatrix.
Leistungsdaten: Synchronisierte Verbesserung der thermischen Stabilität und der mechanischen Festigkeit
Die TGA-Analyse zeigt, dass sich die thermische Stabilität des Materials erheblich verbessert, wenn der CuS-Gehalt steigt. Die Impedanzanalyse zeigte, dass Nanokomposite mit einem CuS-Gehalt von 7 Gew.-% eine optimale Verbesserung der Wechselstromleitfähigkeit und der dielektrischen Konstante erzielten, während die Aktivierung verringert wurde. Bei den mechanischen Tests waren die Dehnungs- und Biegeeigenschaften von ABS/7 wt% CuS-Proben am höchsten, mit einer Steigerung von 60,8% und 30,8% gegenüber reinem ABS. Zusammenfassend wurden 7 Gew.-% CuS-Füllmengen als optimales Gesamtleistungsverhältnis des Systems ermittelt. Die Studie ergab, dass diese Arbeit einen effektiven Weg zur Ausweitung der funktionellen Anwendungen von Nanopartikelverstärkten ABS in der nächsten Generation von Polymerbasierten Technologien bietet.
Bedeutung für die Polymerhilfsmittel- und Gummireifenindustrie
Obwohl die Studie auf ABS und nicht auf Reifenkleber basiert, sind ihre Methoden und Schlussfolgerungen für die Produktentwicklung von Reifen und Gummi von Referenzwert. Zunächst einmal ist die lösungsmittelfreie Schmelzkommischung eine Verarbeitungsleitung, die der bestehenden Prozesslogik der Gummiindustrie ähnlich ist, was zeigt, dass die Funktionalisierung der Einführung von Nanofüllstoffen nicht auf ein Lösungsmittelsystem angewiesen sein muss. Zweitens zeigt CuS in ABS die Dispersion und die Schnittstellenwechselwirkung, was darauf hindeutet, dass die Oberflächeneigenschaften der Füllstoffe und die Kompatibilität mit dem Matrix immer noch die Schlüsselvariablen sind, die die endgültige Leistung bestimmen – dies gehört zu der gleichen Kategorie von Vorschlägen wie die Dispersionskontrollprobleme in dem Gummi-Matrix. In der Leistungsdimension untersucht die Studie gleichzeitig die thermische Stabilität, die elektrische und die mechanische Reaktion, und diese Multi-Ziel-Beurteilungsidee kann auf die Entwicklung von Gummi-Rezepturen übertragen werden: Die Anti-Alterungsmittel- und Antioxidantien-Systeme beziehen sich auf die Lebensdauer des Materials in einer heißen Sauerstoffumgebung, das Schwefelsystem bestimmt die vernetzte Netzwerkstruktur und die mechanische Leistung, während das Füllstoffnetz das elektrische, thermische und dielektrische Verhalten beeinflusst. Die Beziehung zwischen dem Füllstoffgehalt und der gesamten Leistung und die Suche nach der optimalen Füllmenge ist eine gemeinsame Methode zur Optimierung der Rezepturen von Reifenklebstoffen und multifunktionalen Gummiprodukten. Es ist darauf hingewiesen, dass die Daten der Studie alle von ABS-Substraten stammen und nicht direkt zu den Schlussfolgerungen über die Leistung von Gummi oder Reifenklebstoffen extrahiert werden können; Das Dispersionsverhalten von CuS als funktioneller Füllstoff in Gummi, die Wechselwirkung mit dem Schwefelsystem und die Auswirkungen auf die Alterungseigenschaften müssen speziell überprüft werden.
Liquid Chemical Watch
Um Reifen, Gummi, Antialterungsmittel, Antioxidantien, Schwefelsysteme, weißes Kohlenschwarz, verstärkte Füllstoffe, konzentriert sich Liquid Chemical kontinuierlich auf den technologischen Fortschritt, die Verarbeitungsstabilität und die Anwendung auf diesem Gebiet. Dieser Artikel wurde auf der Grundlage von Quelleninformationen bearbeitet, wobei spezifische Rezepturen, Produktauswahlen und Leistungsvertifizierungen in Verbindung mit der Beratung über den tatsächlichen Betriebszustand stehen.
Quelle der Informationen: Multifunctional ABS/CuS Nanocomposites Prepared by Solvent‐Free Melt Mixing: Enhanced Thermal, Dielectric, and Mechanical Properties， Durch befeuchtete Chemiker aufgeräumt.