Anonim
IBM Polymer mit Kohlenstoffnanoröhren

Es wurde durch die Kombination von Hochleistungsrechnen und synthetischer Polymerchemie entwickelt.

„Es wurden zwei verwandte Materialklassen entdeckt, die einen sehr unterschiedlichen Eigenschaftsbereich aufweisen, der eine hohe Steifheit, Lösungsmittelbeständigkeit, die Fähigkeit zur Selbstheilung nach dem Einbringen eines Risses und die Verwendung als Harz für gefüllte Verbundwerkstoffe zur weiteren Verstärkung umfasst seine Stärke “, sagte die Firma.

Laut IBMs Paper in Science - 'Recycelbare, starke Duroplaste und Organogele durch Paraformaldehydkondensation mit Diaminen'

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Eine Klasse wurde als "hemiaminale dynamische kovalente Netzwerke" (HDCNs) bezeichnet, die durch eine Reaktion zwischen Paraformaldehyd und 4, 4ʹ-Oxydianilin (ODA) gebildet wurden.

Nach dem Erhitzen bilden diese stärkere, aber sprödeere Poly (hexahydrotriazine) (PHTs) - die andere neue Klasse von Polymeren -, um eingeschlossenes Lösungsmittel auszutreiben und kovalente Bindungen neu anzuordnen.

Beide sind duroplastische Polymere. HDCNs sind flexibel und PHTs haben einen hohen Youngschen Modul (bis zu ~ 14Gpascal (ähnlich wie Knochen) oder 20GPa nach Verstärkung mit Kohlenstoffnanoröhren).

Dies steht im Vergleich zu 2-4 GPa für Nylon und 17 GPa für glasfaserverstärktes Polyester.

Im Gegensatz zu den meisten duroplastischen Kunststoffen können sowohl HDCNs als auch PHTs zum Recycling aufgeschlossen werden - unter Verwendung von starker Säure (PH <2) zur Rückgewinnung von Bisanilinmonomeren.

Beide sind jedoch beständig gegen schwache Säuren und Laugen.

Wenn Poly (ethylenglykol) diaminmonomere zur Bildung von HDCNs verwendet werden, entstehen elastische Gele, die das Produktionslösungsmittel enthalten.

Wenn diese Gele geschnitten und wieder zusammengefügt werden, bilden sich die chemischen Bindungen innerhalb von Sekunden wieder zu einem einzigen Objekt - aufgrund der Wasserstoffbindung im hemiaminalen Polymernetzwerk.

Diese können als Klebstoffe oder zum Mischen mit anderen Polymeren angesehen werden, um Selbstheilungseigenschaften zu induzieren.