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Funktionalisierte Nanopartikel für Komposite

Keywords: Nanopartikel, Komposit-Werkstoff, Mischbarkeit, Kunststoff

Nanokomposite, also Materialien bei denen Nanopartikel als Füllstoffe in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind, stellen einen entscheidenden Faktor in der Weiterentwicklung von Funktionsmaterialien dar. Die vielfältigen Möglichkeiten zur Variation der Kombinationen aus Nanopartikeln und Matrix-Materialien ergeben eine Vielzahl an möglichen neuen funktionellen Kompositmaterialien. Nanopartikel haben aber auf Grund ihrer enormen Oberflächen die Tendenz, sich aneinander anzulagern und damit in der Matrix zu verklumpen. Dies behindert in vielen Fällen die Herstellung neuer Materialien.

In einer bereits im Labormassstab umgesetzten Forschungsarbeit wurde eine Lösung für die Vermeidung der Agglomeration der Partikel entwickelt. Der Ansatz beruht auf der Beschichtung der Partikel mit Polymermolekülen, die senkrecht von der Partikeloberfläche abstehen. Diese "Borsten" verhindern eine Anlagerung der Partikel aneinander. Gleichzeitig gestattet dieses Vorgehen das Einstellen des Abstands der Partikel in der Matrix zueinander über die Länge der Polymerketten. Zudem erhöht die Beschichtung die Mischbarkeit der Nanopartikel mit der Matrix. Jetzt werden verschiedene Kompositmaterialien entwickelt und getestet.

Zusätzliche Abklärungen zu diesem Thema erhalten Sie von Dr. Jürgen Höck, TEMAS AG, CH-9320 Arbon, juergen.hoeck@temas.ch