Warum Nanopartikel als Rohstoff in Epoxidharzen verwenden?

Epoxidharze sind allgegenwärtig, doch der breiten Öffentlichkeit ist ihre Existenz völlig unbekannt.

Sie werden bei der Herstellung von Klebstoffen, Farben, Kunststoffen, Grundierungen und Dichtstoffen, Beschichtungen, Bodenbelägen und vielen anderen Produkten der Bauindustrie verwendet. Aber noch eine Frage bleibt:

Warum Nanomaterialien zu Epoxidharzen hinzufügen?
Tatsächlich gibt es fast so viele Gründe für den Einsatz von Nanopartikeln als Rohstoff in Epoxidharzen wie für Epoxidharze.
Die primäre Begründung ist, dass Epoxidharze so vielseitig sind, dass sie bei weitem nicht perfekt sind.

In einem kürzlich in der Fachzeitschrift Materials veröffentlichten Review zu diesem Thema heißt es: „Neben vielen beständigen Eigenschaften weisen Epoxidharze auch einige Schwächen auf, wie z thermische/elektrische Leitfähigkeit, hohe Wärmeausdehnungskoeffizienten und Mängel, die ihre Verwendung in einigen anspruchsvolleren Anwendungen (Nanoelektronik, medizinische Geräte, Luftfahrtanwendungen) irgendwie einschränken.“

Die Zugabe von Nanopartikeln hilft, diese Mängel zu beheben. Nanomaterial-Additive können die Eigenschaften eines Stoffes verändern.

Eine andere Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, stellte fest: „Klebstoffe auf Epoxidbasis werden häufig zum Reparieren oder Verbinden von Blechen in der Industrie verwendet. Aufgrund ihrer überlegenen mechanischen Eigenschaften … kann erwartet werden, dass Kupfer-Nanopartikel (CuNPs) die mechanischen Eigenschaften von reinem Epoxid verbessern.“ Konkret wird definiert, dass a, „… 15 Gew.-% des Anteils an Cu-Nanopartikeln, die dem Klebstoff auf Epoxidbasis zugesetzt werden, geeignet sind, die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Andererseits ist 20 % das richtige Zugabeverhältnis von Cu-Nanopartikeln, um die thermischen Eigenschaften zu verbessern.“

Unter anderem sind eine stärkere Bindung und zusätzliche thermische Eigenschaften ideale Eigenschaften für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt.

Kupfer-Nanopartikel
Einer der Hauptgründe für die zusätzliche Festigkeit, die Nanopartikel bieten, liegt in ihrer geringen Größe und dennoch großen Oberfläche.

In einem Bericht in der Zeitschrift Polymer Composites heißt es: „Die sehr hohe spezifische Oberfläche von Nanopartikeln führt dazu, dass sich die Nanopartikel aufgrund von Van-der-Waals-Kräften gegenseitig anziehen…“

Van-der-Waals-Kräfte sind die Anziehungskräfte (und Dispersionskräfte) zwischen Materialien, die so groß wie ein Molekül oder kleiner sind. Sie werden oft durch die Wechselwirkung zwischen den Atomen und ihren Elektronen verursacht. In einer Substanz kombiniert, können diese Kräfte einen erheblichen Unterschied in Bezug auf die Festigkeit und Haltbarkeit eines Materials in größeren Maßstäben ausmachen.

Die Studie stellt fest, dass „… mit sehr geringen Mengen an Nanofüllstoffen eine erhebliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erreicht werden kann.“

Das Produkt wird häufig als Nanoadditiv zu Polymeren verwendet, um die antistatischen, dissipativen oder elektrisch leitfähigen Eigenschaften dauerhaft zu erhöhen und zusätzliche mechanische Festigkeit zu verleihen.um das zu kaufen

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