Nanocomposites of a diamine-cured p

Nanocomposites of a diamine-cured polyurethane with nanofillers of different kinds, sizes, and surfaces were studied. Atomic force microscopy,
scanning electron microscopy, X-ray diffraction, tensile tests, and dynamic mechanical thermal analysis were employed in the experiments.
Experimental results suggest that mechanical properties are strongly correlated to polymer phase separation, which depends on the
nature of the interface between the polymer and the nanoparticles. Two stages of phase separation were observed: the first stage involves the
self-assembly of the hard segments into small hard phases of about 10 nm in width; the second stage involves the assembly of the 10 nm
wide hard phases into larger domains of about 40e100 nm in width. In the case of polyurethane/ZnO nanocomposites with 5 wt% (less than
1 vol%) 33 nm ZnO nanoparticles, the covalent bonds that were formed between the polymer and ZnO surface hydroxyl groups constrain
both stages of phase separation in polyurethane, resulting in approximately 40% decrease in the Young’s modulus, 80% decrease in the strain
at fracture, and 11 C increase in the glass transition temperature of the soft segments. In the case of polyurethane/Al2O3 nanocomposites with
5 wt% 15 nm Al2O3 nanoparticles, hydrogen bonds between the particles and the polymer mainly constrain the second step of the phase separation,
resulting in about 30% decrease in the Young’s modulus and 12 C increase in the glass transition temperature, but only a moderate
decrease in the strain at fracture. The most striking results come from polyurethane/clay composites, where only van der Waals type interactions
exist between polyurethane and the organically modified clay (Cloisite 20A). With the addition of 5 wt% surface modified clay (Cloisite 20A),
both the Young’s modulus and the strain at fracture decrease more than 80%, but the glass transition temperature increases by about 13 C.
Adding 10 wt% Cloisite 20A into polyurethane almost totally disrupts the phase separation, resulting in a very soft composite that resembles
a ‘‘viscous liquid’’ rather than a solid.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สิทของยูรีเทนแกนที่ diamine หายกับ nanofillers ชนิด ขนาด และพื้นผิวได้ศึกษา แรงอะตอม microscopyสแกน microscopy อิเล็กตรอน ถูกจ้างเอกซเรย์การเลี้ยวเบน ทดสอบแรงดึง และเครื่องจักรกลความร้อนการวิเคราะห์แบบไดนามิกในการทดลองผลการทดลองแนะนำว่า คุณสมบัติทางกลเป็นอย่างยิ่ง correlated กับพอลิเมอร์ระยะแยก ซึ่งขึ้นอยู่กับการธรรมชาติของอินเทอร์เฟซระหว่างการพอลิเมอร์และการเก็บกัก ขั้นตอนที่สองของการแยกเฟสสุภัค: ระยะแรกเกี่ยวข้องกับการตนเอง assembly ของเซ็กเมนต์ที่ยากเป็นระยะหนักขนาดเล็กประมาณ 10 นาโนเมตรในความกว้าง ขั้นตอนสองเกี่ยวข้องกับแอสเซมบลีที่ 10 nmระยะกว้างยากเป็นโดเมนใหญ่ของเกี่ยวกับ 40e100 nm ความ ในกรณีของยูรีเท นแกน/ZnO สิท 5 wt % (น้อยกว่า1 vol %) เก็บกัก 33 nm ZnO พันธบัตรโคเวเลนต์ที่มีเกิดขึ้นระหว่างพอลิเมอร์และกลุ่มไฮดรอกซิลผิว ZnO จำกัดทั้งขั้นตอนของการแยกเฟสใน polyurethane เกิดประมาณ 40% โมดูลัสของยังลดลง ลดลง 80% ของสายพันธุ์กระดูก และ 11 C เพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วของเซ็กเมนต์นุ่ม ในกรณีของยูรีเท นแกน/Al2O3 สิทด้วย5 wt % 15 nm Al2O3 เก็บกัก พันธบัตรไฮโดรเจนระหว่างอนุภาคในการพอลิเมอร์ส่วนใหญ่จำกัดขั้นตอนสองของการแยกเฟสในประมาณ 30% ลดโมดูลัสของยัง และ 12 C เพิ่มแก้วเปลี่ยนอุณหภูมิ แต่ปานกลางเท่านั้นลดลงในสายพันธุ์ที่ทำให้ ผลลัพธ์โดดเด่นที่สุดมาจากยูรีเทนแกน/ดินคอมโพสิต ที่เดียว van der Waals พิมพ์โต้ตอบอยู่ระหว่างยูรีเทนแกนและดิน organically แก้ไข (Cloisite 20A) แห่ง 5 wt %ผิวดิน (Cloisite 20A), การปรับเปลี่ยนโมดูลัสของยังและสายพันธุ์ที่ทำให้ลดกว่า 80% แต่อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วเพิ่มขึ้น โดยประมาณ 13 cเพิ่ม 10 wt % Cloisite 20A เป็นยูรีเทนแกนเกือบทั้งหมด disrupts แยกเฟส เกิดขึ้นในคอมโพสิตอย่างอ่อนที่มีลักษณะ''เหลวข้น '' มากกว่าของแข็ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นาโนคอมโพสิตของพอลิยูรีเทนด้วยไดอะหาย nanofillers ของชนิดที่แตกต่างกัน ขนาดและพื้นผิวที่แตกต่างกัน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
, , การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ , การทดสอบแรงดึงและพลวัตเชิงกล ความร้อนการวิเคราะห์กลุ่มตัวอย่างในการทดลอง ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่า
เชิงกลมีความสัมพันธ์อย่างยิ่งกับการแยกเฟสพอลิเมอร์ซึ่งขึ้นอยู่กับ
ธรรมชาติของรอยต่อระหว่างพอลิเมอร์และอนุภาค สองขั้นตอนของการแยกเฟสพบ : ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับ
ต่างๆของกลุ่มหนักในขั้นตอนขนาดเล็กหนักประมาณ 10 nm ในความกว้าง ; ขั้นตอนที่สองเกี่ยวข้องกับการชุมนุม 10 nm
กว้างหนักระยะเป็นโดเมนขนาดใหญ่ประมาณ 40e100 nm ในความกว้างในกรณีของยูรีเทน / ซิงค์ออกไซด์นาโนคอมโพสิตที่มี 5 เปอร์เซ็นต์ ( ปริมาตรน้อยกว่า
1 % ) 33 nm นาโนซิงค์ออกไซด์ พันธะโควาเลนท์ที่เกิดขึ้นระหว่างพอลิเมอร์และ ZnO พื้นผิวหมู่ไฮดรอกซิลที่กำหนด
ทั้งขั้นตอนของการแยกเฟสในโพลิยูริเทน ซึ่งประมาณ 40% ลดลงในค่าโมดูลัสของยัง ลด 80% ในสายพันธุ์
ที่แตก11  C เพิ่มในแก้วเปลี่ยนอุณหภูมิของส่วนที่อ่อนนุ่ม ในกรณีของยูรีเทน / Al2O3 นาโนคอมโพสิตกับ
5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก 15 nm Al2O3 อนุภาคไฮโดรเจนพันธบัตรระหว่างอนุภาคพอลิเมอร์ส่วนใหญ่ กำหนดขั้นตอนที่สองของการแยกเฟส
, ที่เกิดในประมาณ 30% ลดลงในค่าโมดูลัสของยังและ 12  C เพิ่มในแก้วเปลี่ยนอุณหภูมิแต่เพียงปานกลาง
ลดความเครียดที่แตก ผลลัพธ์ที่โดดเด่นที่สุดมาจากยูรีเทน / เคลย์คอมโพสิตซึ่งมีเพียงแรงแวนเดอร์วาลส์ชนิดปฏิสัมพันธ์
อยู่ระหว่างโพลิยูรีเทนและปรับปรุงดินอินทรีย์ ( cloisite 20A ) ด้วยการเพิ่ม 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ผิว ปรับดิน ( cloisite 20A )
ทั้งค่าโมดูลัสของยังและความเครียดในการลดมากกว่า 80 %แต่อุณหภูมิสภาพแก้วเพิ่มขึ้นประมาณ 13  C .
เพิ่ม 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก cloisite 20A เป็นยูรีเทนเกือบทั้งหมดรบกวนการแยกเฟส เป็นผลในนุ่มมาก คอมโพสิตที่คล้ายกับ 'viscous
' ของเหลว ' ' มากกว่าที่เป็นของแข็ง