Kinetik der phasenselektiven Verteilung von Hybrid-Füllstoff-Systemen in heterogenen Kautschukblends und deren synergistische Effekte auf die physikalischen Eigenschaften
Kunststofftechnik
Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
Polymermaterialien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im vorliegenden Forschungsprojekt wurden selbstheilende Komposite auf Basis von Kautschukblends hergestellt, die mit einem Hybrid-Füllstoff-System (HFS) unter Verwendung von Imidazol oder Imidazolgemisch gefüllt sind. Der Schwerpunkt des Projektes lag in der Weiterentwicklung des Benetzungskonzepts, welches die selektive Benetzung und phasenspezifische Lokalisierung des HFS in Kautschukblends währenddes Mischvorgangs quantitativ beschreiben kann. In Kombination mit dem Z-Modell zur Vorhersage der selektiven Füllstoffbenetzung im thermodynamischen Gleichgewichtszustand gelang es, ein umfassendes Bild über den Austauschprozess zwischen der an der Füllstoffoberfläche gebundenen Schicht der Kautschukkomponenten und damit der Kinetik der Migration der einzelnen Füllstoffe des HFS in Kautschukblends während des Mischprozesses zu gewinnen. Ein wichtiger Schritt in Bezug auf die Korrelation zwischen selektiver HFS- Benetzung, Mischtechnologie und Anwendungseigenschaften wurde auf der Grundlage umfangreicher Untersuchungen der stofflichen und technologischen Variablen geschaffen, welche die Benetzungs-, Dispersions- und Lokalisierungsprozesse von HFS in den Blendphasen im Mischprozess beeinflussen. Damit eröffnen sich Möglichkeiten zur zielgerichteten Steuerung des Mischverhaltens derartiger Kautschukblend basierter Nanokomposite. Die wichtigsten Ergebnisse wurden in 6 referierten Journalpublikationen und einem Buchkapitel veröffentlicht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A new method for quantification of the phase selective localization of hybrid fillers in rubber blends. Express Polymer Letters, 15(5), 404-417.
Le, H. H.; Hoang, X. T.; Reuter, U.; Janke, A.; Das, A. & Wiessner, S.
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Effect of phase selective wetting of hybrid filler on the self-healing properties of rubber blends. Polymer, 231, 124146.
Le, Hai H.; Hoang, Tung X.; Schoene, Erik; Reuter, Uta; Stöckelhuber, Klaus Werner; Mandal, Subhradeep; Dhakal, Kedar N.; Adhikari, Rameshwar & Wiessner, Sven
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Einfluss der Lokalisierung von Hybridfüllstoffen auf die Selbstheilungseigenschaften von Brombutyl-Kautschuk (BIIR) / Naturkautschuk (NR) Blends. Technomer 2021, 27. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren, Technische Universität Chemnitz. 4. - 5. November
Hoang X. T. Le H. H. & Wiessner S.
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Property of self-healable brominated isobutene-isoprene rubber and natural rubber blends (BIIR/NR) filled with hybrid filler silica and carbon black. 36th International Conference of the Polymer Processing Society, September 26th -29th, Montreal, Canada
Hoang X. T. Le H. H. & Wiessner S.
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Effects of filler localization on property of self-healable rubber blends filled with hybrid filler. 37th International Conference of the Polymer Processing Society (PPS-37) April 11th-15th, Fukuoka, Japan
Hoang X. T. Le H. H. & Wiessner S.
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Electrically conductive and piezoresistive polymer nanocomposites using multiwalled carbon nanotubes in a flexible copolyester: Spectroscopic, morphological, mechanical and electrical properties. Nano-Structures & Nano-Objects, 29, 100806.
Dhakal, Kedar Nath; Khanal, Santosh; Krause, Beate; Lach, Ralf; Grellmann, Wolfgang; Le, Hai Hong; Das, Amit; Wießner, Sven; Heinrich, Gert; Pionteck, Jürgen & Adhikari, Rameshwar
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New test strategy to determine the effect of epoxy groups and non-rubber components on the phase-selective wetting of carbon black in natural rubber compounds. 14th Fall Rubber Colloquium (KHK) 8. – 10. November, Hannover
Hoang X. T. Le H. H., Haider S. B. & Wiessner S.
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Phase Selective Wetting of Carbon Nanotubes (CNTs) and Their Hybrid Filler System in Natural Rubber Blends. Handbook of Carbon Nanotubes, 835-875. Springer International Publishing.
Le, Hong Hai; Hoang, Xuan Tung & Wiessner, Sven
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Transformation of Epoxidized Natural Rubber into Ionomers by Grafting of 1H-Imidazolium Ion and Development of a Dynamic Reversible Network. ACS Applied Polymer Materials, 4(9), 6612-6622.
Mandal, Subhradeep; Hait, Sakrit; Simon, Frank; Ghosh, Anik; Scheler, Ulrich; Arief, Injamamul; Tada, Toshio; Hoang, Tung X.; Wießner, Sven; Heinrich, Gert & Das, Amit
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A new testing strategy based on the wetting concept for characterizing rubber-filler interaction in rubber compounds and its application to the study of the influence of epoxy groups and non-rubber components on rubber-filler interaction in natural rubber compounds. Express Polymer Letters, 17(5), 527-545.
Le, Hai Hong; Hoang, Tung Xuan; Haider, Syed Bilal; Subhradeep, Mandal; Reuter, Uta; Dhakal, Kedar; Adhikari, Rameshwar; Reincke, Katrin; Saleah, Subhan & Wiessner, Sven
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Mechanical and electrical properties of self-healable rubber blends under influence of imidazole mixture and selective wetting of hybrid filler. Express Polymer Letters, 18(4), 420-440.
Hong, Hai Le; Xuan, Tung Hoang; Sai, Anjaneya Varma Kosuri Yashwanth; Mandal, Subhradeep; Dhakal, Kedar Nath; Adhikari, Rameshwar; Langer, Beate & Wiessner, Sven
