Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Производство и потребление каменной бумаги в России
  • Анализ и прогноз рынка полифениленсульфида в России
  • Производство и потребление силикагелей для пищевой промышленности
  • Производство и потребление коллагенового белка в России
  • Производство и потребление масла грецкого ореха в России
  • Производство и потребление тыквенного масла в России
  • Производство и потребление абрикосового масла в России
  • Производство и потребление чесночного масла в Росси
  • Производство и потребление кедрового масла в России
  • Производство и потребление виноградного масла в России
    Все отчеты
    ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ
  • Другая продукция
  • Литье под давлением, ротоформование
  • Пленки, листы
  • Профили
  • Тканные и нетканные материалы
  • Индустрия искож
  • Вспененные пластики
  • Трубы
      Экспорт статей (rss)
    1. ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
    2. МОЩНЕЙШАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В РОССИИ
    3. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
    4. ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
    5. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории [Аk

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО
    ->

    Приветствуем вас в тематическом разделе, посвященном нанотехнологиям! Вполне возможно, что уже лет через двадцать наша жизнь существенно изменится: мы будем ходить в суперпрочной наноодежде, есть из суперстойкой нанопосуды суперпитательную нанопищу. Однако на пути к этом светлому будущему возникает немало проблем - как организационно-финансовых, так и научно-технических. О развитии нанонауки и нанопромышленности читайте здесь.

    Список сообщений |

    15.11.2008

    ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ

    Сейчас с уверенностью можно утверждать, что одним из наиболее перспективных, а также многообещающих направлений развития современной науки является нанотехнология. Исходя из самого названия „нанотехнология“ можно заключить, что данное научное направление работает с объектами, размеры которых измеряются нанометрами („нано“ – означает 10-9 м). То есть нанотехнология – это процесс получения и использования материалов, состоящих из наночастиц (наноматериалы, нанокристаллы, нанокомпозиты).

    Если говорить о полимерных композиционных материалах, то здесь следует начать с определения понятия „композиционный материал“. По определению, композиционными называют материалы, состоящие из двух или более фаз с четкой межфазной границей системы, которые содержат усиливающие (армирующие) элементы (волокна, пластины, частицы) с различным отношением длины к сечению (что и создает усиливающий эффект), погруженные в полимерную матрицу. Механические свойства композиционного материала в большой степени зависят от межфазного взаимодействия между полимерной матрицей и армирующими элементами, то есть от величины адгезии. Естественно, чем выше адгезия полимерной матрицы к армирующим элементам, тем прочность композита будет выше. Если же говорить о нанокомпозиционных полимерных материалах, то использовать определение „армирующий наполнитель“ применительно к наночастицам не совсем верно. В нанокомпозитах наночастицы взаимодействуют с полимерной матрицей не на макро– (как в случае с композиционными материалами), а на молекулярном уровне. В следствие такого взаимодействия образуется композиционный материал, обладающий высокой адгезионной прочностью полимерной матрицы к наночастицам. Следует отметить, что нанокомпозиция имеет упорядоченную внутреннюю структуру.

    Композиционными называют материалы, состоящие из двух или более фаз с четкой межфазной границей системы, которые содержат усиливающие (армирующие) элементы (волокна, пластины, частицы) с различным отношением длины к сечению (что и создает усиливающий эффект), погруженные в полимерную матрицу.

    Кроме того, для получения полимерного композиционного материала с заданными механическими, химическими, диэлектрическими или же теплофизическими свойствами необходимо было ввести в полимерную матрицу определенное количество модифицирующего наполнителя. Причем если говорить о композиционных материалах, армированных макроэлементами, то, как правило, количество вводимого в полимер наполнителя исчислялось десятками массовых процентов. В случае нанокомпозитов речь идет о гораздо меньших количествах вводимого модифицирующего наполнителя. В качестве примера можно привести создание композита на полимерной основе с наполнителем из наночастиц серебра. При концентрации серебра всего в несколько десятитысячных долей процента композит проявляет необычайно сильное бактерицидное действие.

    Другой пример из области нанокомпозиционных материалов – создание сверхплотного пенопласта, укрепленного частицами глины. При содержании в полимерной пене всего 5% частиц глины инженерами был создан материал, который по своим прочностным показателям не отличался от известных конструкционных полимерных композиционных материалов, используемых для создания деталей корпуса и салона в такой технике, как автомобили и самолеты.

    Следует также упомянуть тот факт, что при уменьшении размеров частиц вещества до нанометровых величин изменяются физические свойства вещества. Так, например, переход к нанокристаллам приводит к увеличению теплоемкости палладия более чем в 1,5 раза, обусловливает возрастание растворимости висмута в меди в 4000 раз, вызывает повышение коэффициента самодиффузии меди при комнатной температуре на 21 порядок (!). Такие изменения свойств веществ объясняются количественным изменением соотношения поверхностных и объемных атомов индивидуальных частиц, то есть высокой удельной поверхностью.

    Однако уникальные свойства наноматериалов затрудняют их получение. Избыточная поверхностная энергия заставляет наночастицы слипаться, агрегироваться. Кроме того, наночастицы химически активны и при взаимодействии с другими веществами часто теряют свои уникальные свойства. Таким образом, нельзя получить нанокомпозиционный полимерный материал по известным и отработанным технологиям.

    Технология получения нанокомпозиционного материала в первую очередь зависит от типа наночастиц, которые вводятся в полимер. Так, при получении нанокомпозитов на основе различной керамики и полимеров применяется зольгель-технология, в которой исходными компонентами служат алкоголяты некоторых химических элементов и органические олигомеры. Сначала алкоголяты подвергают гидролизу, а затем проводят реакцию поликонденсации гидроксидов. В результате образуется керамика из неорганической трехмерной сетки. Существует также метод синтеза, в котором полимеризация и образование неорганического стекла протекают одновременно. Возможно применение нанокомпозитов на основе керамики и полимеров в качестве специальных твердых защитных покрытий, а также как оптические волокна.

    Слоистые нанокомпозиты получают на основе керамики и полимеров, но с использованием природных слоистых неорганических структур, таких как монтмориллонит или вермикулит, которые встречаются, например, в глинах. Слой наполнителя, толщина которого составляет ~1нм, насыщают раствором мономера, а затем проводят полимеризацию. Слоистые нанокомпозиты по сравнению с исходной полимерной матрицей обладают гораздо меньшей проницаемостью для жидкостей и газов. Это позволяет использовать их для медицинской и пищевой промышленности.

    Полимерные металлосодержащие нанокомпозиты можно получить, например, совместным осаждением паров металла и активного предшественника (мономера) с последующей его полимеризацией. Полученные металлосодержащие материалы оптически прозрачны, высоко проницаемы для низкомолекулярных веществ, а потому пригодны для использования в качестве оптических и люминесцентных микроприборов, катализаторов и т.д.

    Технология получения полимерных нанокомпозитов не стоит на месте, ее развитие направлено на упрощение и удешевление способов получения композиционных материалов, содержащих в своем составе наночастицы. Например, компания Hybrid Plastics разработала POSS-добавки (полиэдральный олигомерный силсесквиоксан) – минеральный наполнитель на основе кремния, в виде кристаллических твердых веществ, жидкостей и масел. Совсем недавно эти продукты оценивались в диапазоне 1000 долларов за фунт, однако теперь их продают уже по 50 долларов за фунт. Следует сказать, что нанотехнология еще очень молодое научное направление и пока находится на стадии первичного развития – когда основная часть информации и знаний используется только в лабораторных условиях. Однако нанотехнологии развиваются высокими темпами, и то, что еще вчера казалось невозможным, завтра будет доступно для внедрения в промышленных масштабах.

    Автор: А. О. Третьяков

    www.newchemistry.ru

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    Полимеры для автопрома

    Индустрия «автопластиков»

    Пластики в медицине

    Полимеры на службе здоровья

    Полимерные трубы

    Борьба за коммуникации

    Полиуретаны

    Класс высоких свойств

    Полимеры в электронике

    «Электропластики» и прогресс

    Индустрия полиэфиров

    Царство полиэфиров

    Стеклопластики

    Легкие и прочные

    Экструзия профилей

    «Профильные» технологии

    Пресс-формы

    Оснастка: технологии и сервис

    Нетканые материалы

    Мир нетканых материалов

    Термопластавтоматы

    Оборудование для литья под давлением

    Полиолефины

    Базовый пласт

    Экструзия пленок

    Слои прогресса

    Конструкционные пластики

    Детали конструктора

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО

    КабельПРОМ

    Применение и переработка полимеров

    Эластичные технологии

    Каучуки и резины

    Древесно-полимерные композиты

    «Жидкое дерево»

    Индустрия «ИСКОЖ»

    Искусственные кожи, клеенки

    Адгезивы

    Революция в технологиях сборки

    Все номера
    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved