We leven omringd door polymeren en vandaag, in plaats van nieuwe polymeren te bedenken, er is een tendens om ze aan te passen om nieuwe toepassingen te verkrijgen. Koolstofnanobuisjes hebben uitstekende mechanische eigenschappen, zijn erg taai, erg stijf, en wat meer is, ze geleiden elektriciteit. "Het probleem met hen is dat ze verspreid raken, met andere woorden, het is erg moeilijk om ze te mengen met polymeren, " legde Iñaki Eguiazabal uit, een lid van de Polymer Technology Group. Daarom is het essentieel om methoden te bedenken waarmee de koolstofnanobuisjes een hoge mate van dispersie en stabiliteit in de polymeermatrix kunnen hebben. "In dit onderzoek hebben we de succesvolle bereiding van een van deze materialen bedacht, " hij voegde toe.

Het onderzoek had tot doel de mechanische eigenschappen van poly(etherimide) te verbeteren. Poly(etherimide) is een polymeer met zeer goede mechanische en thermische eigenschappen en wordt gebruikt, onder andere, om de interne onderdelen van vliegtuigen te produceren. Echter, zoals de meeste polymeren is het een isolerend materiaal vanuit elektrisch oogpunt. "Door koolstofnanobuisjes toe te voegen, we zijn niet alleen in staat om de mechanische eigenschappen van het materiaal nog verder te verbeteren, we kunnen er ook een geleider van elektriciteit van maken, ", legt IñakiEguiazabal uit. Hierdoor kunnen ze worden gebruikt in elektrostatische verftoepassingen, onder andere.

Vanaf het begin, de activiteit van de Polymer Technology Group, dat deel uitmaakt van de afdeling Polymer Science and Technology en het Institute for Polymer Materials van de UPV/EHU, POLYMAT, heeft zich voornamelijk geconcentreerd op de studie van polymeermengsels om nieuwe materialen met geoptimaliseerde eigenschappen te verkrijgen.

Direct, Het meest recente werkterrein van de Groep is gericht op de studie van nanocomposietsystemen bestaande uit thermoplastische polymeren en organisch gemodificeerde gelamineerde kleien of koolstofnanobuisjes. Nieuwe nanoversterkte materialen op basis van technische polymeren, en in het geval van systemen met koolstofnanobuisjes, geleiders van elektriciteit, zijn ontwikkeld in deze lijn. Ternaire systemen op basis van polymeermengsels waaraan nanodeeltjes zijn toegevoegd, hebben het mogelijk gemaakt de voordelen van het mengsel te combineren met die van nanocomposieten; dit omvat het verkrijgen van supersterke materialen met een geoptimaliseerd scala aan eigenschappen.

Het artikel getiteld "Widely dispersed PEI-based nanocomposites with multi-wall carbon nanotubes by blending with a masterbatch" is onlangs gepubliceerd in het gespecialiseerde tijdschrift composieten, Deel A:Toegepaste Wetenschappen en Productie , een van de belangrijkste in zijn categorie. De auteurs zijn PhD-houders Imanol González en IñakiEguiazabal en hun paper gaat over een toepassing van de bovengenoemde synergie tussen polymeermengsels en nanocomposieten.

Betere dispersie en verhoging van de elektrische geleidbaarheid

Voor het geval van poly(etherimide), ze namen hun toevlucht tot het opnemen van een mengsel op basis van poly(butyleentereftalaat) in het polymeer met een hoge concentratie gedispergeerde nanobuisjes. In feite, "poly(butyleentereftalaat) heeft niet de uitstekende eigenschappen van het polymeer dat we proberen te verbeteren, maar beide polymeren mengen heel goed en op die manier kunnen we ervoor zorgen dat de dispersie zich over het mengsel uitbreidt, ' merkte Eguiazabal op.

"Hoewel de thermische stabiliteit wordt verminderd, elektrische geleidbaarheid wordt verkregen door 1% koolstofnanobuisjes toe te voegen, " voegde hij eraan toe. Aan de andere kant, "de mechanische eigenschappen van het poly(etherimide) verbeteren het nog meer. "Tot slot, aan dit alles wordt toegevoegd dat de viscositeit van de nanocomposieten aanzienlijk wordt verminderd dankzij de aanwezigheid van het poly(butyleentereftalaat), wat een aanzienlijke verbetering betekent in de verwerkbaarheid van de materialen, ondanks de aanwezigheid van de nanobuisjes die de neiging hebben om de viscositeit te verhogen. Deze verlaging van de viscositeit maakt het mogelijk om producten te verkrijgen met secties van zeer geringe dikte maar met een complexe geometrie.