science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Oppervlakte-gemodificeerde nanodeeltjes geven coatings gecombineerde eigenschappen

Zowel fabrikanten als verwerkers eisen een constant hoge kwaliteit voor hun tussen- en eindproducten. De eigenschappen van deze goederen moeten meestal ook aan specifieke eisen voldoen. Met name de oppervlakken van werkstukken of vormstukken worden geacht meerdere verschillende functies tegelijk te hebben, afhankelijk van de branche. robuustheid, onveranderlijk uiterlijk, bederven weerstand, slagvastheid of UV-stabiliteit kan nodig zijn, bijvoorbeeld. Het INM – Leibniz Institute for New Materials gebruikt nanodeeltjes als ontwerpelement voor dergelijke multifunctionele coatings. Deze nanodeeltjes zijn specifiek aangepast aan de specifieke toepassing door Small Molecule Surface Modification (SMSM).

Hoe deze aanpak kan worden gebruikt om op maat gemaakte coatings te produceren, zal worden gedemonstreerd op de TechConnect World-beurs op 15 en 16 juni in Washington DC, VS, waar de INM deze en andere resultaten zal presenteren. In samenwerking met de VDI Association of German Engineers zal het zijn nieuwste ontwikkelingen presenteren op stand 301 in de Duitse regio.

Afhankelijk van welke woning gewenst is, de gebruikte nanodeeltjes kunnen aan het oppervlak worden gemodificeerd met organische delen. Small Molecule Surface Modification (SMSM) geeft specifieke combinaties van gewenste eigenschappen, bijvoorbeeld hydrofiel, hydrofoob, Zelfklevend, antikleefmiddel, zuur, basis, inert of polymeriseerbaar.

Zo gemodificeerde nanodeeltjes worden gebruikt om nanocomposieten te ontwikkelen:ze combineren de fysische vastestofeigenschappen van b.v. keramiek of halfgeleiders met klassieke polymeerverwerkingstechnologie. Titaandioxide, bariumtitanaat, indium-tinoxide of zirkoniumdioxide, bijvoorbeeld, worden gebruikt als nanodeeltjes. Naast de chemische intrinsieke samenstelling van de nanodeeltjes en hun SMSM-oppervlaktebehandeling, de eigenschappen die haalbaar zijn voor de gewenste coatings variëren ook met de grootte en verspreidingswijze van de nanodeeltjes.

De composietsystemen van INM worden geproduceerd via natchemische processen. De gemodificeerde nanodeeltjes en additieven combineren met een polymeermatrix (een epoxyhars, een acrylaat, een polyimide bijvoorbeeld) of een hybride matrix (organisch-anorganisch) om een ​​coatbaar Nanomer-composietsysteem te produceren.

"Het modulaire principe maakt het mogelijk om in één materiaal meerdere eigenschappen tegelijk te realiseren, " legt Carsten Becker-Willinger uit, hoofd van de programmadivisie Nanomers, "het helpt ons om op een zeer systematische manier in te spelen op de verschillende behoeften van de industrie, ’ vat de chemicus het potentieel van nanocomposiettechnologie samen.