Verbesserte Eigenschaften von Epoxidharzfilmen
In einer neuen Arbeit werden verbesserte mechanische und thermische Eigenschaften unter Beibehaltung der Transparenz von Epoxidharzfilmen durch die Einführung scherorientierter Cellulose-Nanokristalle vorgestellt.
Die Ausrichtung von Cellulose-Nanokristallen (CNCs) in der wässrigen Phase ist eingehend untersucht worden. Es gibt jedoch nur wenige Berichte über die Steuerung der Ausrichtung von CNCs als stäbchenförmige Nanofüllstoffe in Epoxidharzen. In dieser Untersuchung zeigt das rheologische Verhalten von CNCs/Epoxidharz-Systemen vor dem Aushärten, dass die CNCs durch scherinduzierte Orientierung ausgerichtet werden können. Basierend auf diesem Punkt wurden scherorientierte CNC-verstärkte Harzverbundfolien erfolgreich hergestellt, deren mechanische Eigenschaften, optische Eigenschaften und thermische Stabilität systematisch untersucht wurden.
Lichtdurchlässigkeit, die der von reinen Epoxidharzfilmen nahe kommt
Erstens können die mechanischen Eigenschaften der Verbundfolien durch die Einführung orientierter CNCs bei jedem CNC-Gehalt erheblich verbessert werden. Und auch das Seitenverhältnis der orientierten CNCs hat einen deutlichen Einfluss auf die Verbesserung der Eigenschaften. Zweitens: Obwohl die Lichtdurchlässigkeit mit zunehmendem CNC-Gehalt abnimmt, ist es möglich, Verbundfilme mit einer Lichtdurchlässigkeit zu erhalten, die der von reinen Epoxidharzfilmen nahe kommt, indem der Herstellungsprozess der CNCs angepasst wird. Schließlich wird die thermische Stabilität der mit orientierten CNCs verstärkten Epoxidharz-Verbundfilme bei niedrigem CNC-Gehalt verbessert, nimmt dann aber mit zunehmendem CNC-Gehalt ab.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.