Herstellung von hochgefüllten Fe3O4/PMMA‐Nanokompositen im Sprühprozess
Herstellung von hochgefüllten Fe3O4/PMMA‐Nanokompositen im Sprühprozess
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Fe3O4/PMMA-纳米复合材料在生产过程中的应用
DOI:
10.1002/cite.200407079
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发表时间:
2005
影响因子:
1.9
通讯作者:
U. Peuker
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
T. Banert;U. Peuker
1 ProblemstellungDie Motivation Nanokomposite herzustellen, liegt in den besonderen Eigenschaften der dort eingesetzten Nanopartikeln. Nanokomposite sollen als Träger für Nanopartikeln dienen und diese handhabbar machen. Sowohl für die Weiterverarbeitung als auch für einen direkten Einsatz sind Nanopartikeln ungeeignet. Eine Eigenschaft von nanoskaligem Magnetit (Fe3O4) bei einer Partikelgröûe unterhalb von 20 nm ist das Auftreten von Superparamagnetismus, dh einer Magnetisierung ohne zurückbleibende magnetische Remanenz [1]. Als Komposit kann diese Eigenschaft auch auf gröûere Partikeln (magnetic beads) und dann auf ein ganzes daraus gefertigtes Bauteil übertragen werden [2, 3]. Kompositstrukturen können zum einen mit aufbauenden Prozessen, beispielsweise Miniemulsionen [4±7], Suspensionspolymerisation, Polymerisation an der Oberfläche oder Fällungsprozesse [8, 9], zum anderen mit konventionellen Verarbeitungstechniken wie Extruder, Kneter und Mischer [10±12] erzeugt werden. Bei aufbauenden Prozessen werden aktuell in der Forschung grundlegende Fragen der Dispergierung und der Ankopplung von anorganischen Oberflächen an eine organische Matrix bearbeitet. Es kann eine gute Dispergierung des Füllstoffs in der Polymermatrix [13] und folglich eine geringe magnetische Remanenz der Komposite erreicht werden. Die herstellbaren Mengen an Kompositmaterial sind jedoch gering. Beim Einsatz einer konventionellen Compoundiertechnik wird das Füllmaterial, also die Nanopartikeln, in eine Polymerschmelze eingeknetet. Hierfür sind am Extruder aufwändige Modifikationen bspw. der Schnecke erforderlich. Auf Grund der hohen Viskositäten einer Polymerschmelze kann keine optimale Mikromischung erreicht werden [14]. Für ein homogenes Nanokomposit wäre eine Nanomischung erforderlich. Für die breite Anwendung von durch Nanopartikeln hervorgerufenen Eigenschaften muss es möglich werden, Nanokomposite in den entsprechenden Tonnagen herzustellen.