Lokalisierungsverhalten von Carbon-Nanotubes in schmelzegemischten thermoplastischen Polymerblends

Die Kombination bereits verf?gbarer Polymere zu Polymermischungen (Blends) erlaubt durch Nutzung ohnehin vorhandener Anlagentechnik wie Extrudern oder Knetern die ?u erst schnelle und kosteng?nstige Anpassung der Werkstoffeigenschaften an das Anforderungsprofil einer geplanten Anwendung. Werden zus?tzlich Nanopartikel zugesetzt, k?nnen Struktur-und Funktionswerkstoffe mit einzigartigen Eigenschaften hergestellt werden. Dies gilt insbesondere bei Verwendung von Carbon Nanotubes, die seit ihrer erstmaligen detaillierten Beschreibung im Jahr 1991 einen der gr? ten Forschungshypes der modernen Werkstoffentwicklungsgeschichte ausgel?st haben. Nach der Verarbeitung bestimmt die r?umliche Anordnung der Nanopartikel innerhalb der eingefrorenen Blendphasen die Werkstoffeigenschaften der Blendkomposite. Die Kenntnis der w?hrend des Schmelzemischens ma geblichen Lokalisierungsmechanismen ist somit der Schl?ssel zum Verst?ndnis der Eigenschaften dieser Werkstoffe. Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Aufkl?rung des Lokalisierungsverhaltens von mehrwandigen Carbon-Nanotubes (MWCNTs) beim Schmelzemischen mit zweiphasigen Polymermischungen. Dies umfasst sowohl die Ph?nomenologie von Transfervorg?ngen zwischen den Blendphasen als auch die Ursachen des Grenzfl?chen?bertritts. Es wird gezeigt, dass sich das Lokalisierungsverhalten von Carbon Nanotubes grundlegend von jenem anderer Nanopartikel wie z.B. Carbon Black unterscheidet. Dabei wird es von sehr starken thermodynamischen Kr?ften bestimmt, die in der Regel die hochselektive Anordnung der Nanotubes in einer der Blendphasen bewirken. Dieses Ph?nomen konnte auf die Geometrie der Nanopartikel zur?ckgef?hrt werden. Es wird zudem nachgewiesen, dass CNTs trotz der starken, in die besser benetzende Phase gerichteten thermodynamischen Triebkr?fte auch hochselektiv in einer schlechter benetzenden Phase angeordnet werden k?nnen, wenn es gelingt, die ?u ere H?lle der CNTs kovalent an diese anzubinden. Es wird gezeigt, dass damit

Author: Andreas Göldel

Publisher: Disserta Verlag

Publication Date: Jan 24, 2014

Number of Pages: 226 pages

Binding: Hardback or Cased Book

ISBN-10: 3954253003

ISBN-13: 9783954253005