Control of Morphology and Properties of Immiscible Polymer Blends by Addition of Nanoparticles

In dit doctoraatswerk wordt het effect van nanodeeltjes die gepositionee rd zijn aan polymeer/polymeer interfazes (PDMS/PIB), op het gedrag van N ewtoniaanse onmengbare polymere blends tijdens de verwerking onderzocht met behulp van zowel bulk- als interfazereologie. Een duidelijk ondersch eid tussen het opbreek- en het coalescentiegedrag is gemaakt door het aa nleggen van een gepast afschuifprofiel. Relevante sleutelfactoren zoals de deeltjesconcentratie, -grootte, en -vorm zijn systematisch bestudeerd . Het gebruik van de Doi-Ohta schalingsregels gedurende een verhoging va n de afschuifsnelheid toont aan dat de aanwezigheid van nanodeeltjes een belangrijk effect heeft op het opbreekgedrag van de disperse fase. Bij het plotten van geschaalde excess eerste normaalspanningsverschillen als functie van de aangelegde vervorming is het duidelijk dat disperse drup pels omgeven door nanodeeltjes minder vervormen vooraleer ze opbreken. D it gedrag is zelfs meer uitgesproken bij een hogere concentratie aan dee ltjes. De initieel vervormbare polymere druppels gedragen zich als harde bollen en de polymere blend vertoont een suspensiegedrag. Verder zijn d e deeltjesgrootte en -vorm cruciaal aangezien kleinere en anisotrope dee ltjes een aanzienlijk effect hebben op het opbreekgedrag. Gelijkaardige effecten zijn merkbaar indien coalescentie wordt onderzocht. Een analyse van frequentiesweeps op verschillende tijdsintervallen gedurende coalescentie bij een verlaging van de afschui fsnelheid maakt het mogelijk om de morfologie geinduceerd door de stromi ng te bestuderen door middel van een relaxatietechniek (NLREG). Nanodeel tjes aan een polymeer/polymeer interfaze vertragen de coalescentie. Zelf s wanneer een grote hoeveelheid deeltjes aanwezig is, vertoont de morfol ogie een onafhankelijkheid van de afschuiftijd en blijkt coalescentie vo lledig onderdrukt te zijn. Een stabiele en verfijnde blend morfologie is het eindresultaat. Eveneens voor dit proces heeft de vorm van de nanode eltjes een signifcant effect op de evolutie van de morfologie tijdens st roming aangezien een relatief kleine volume fractie aan grote anisotrope deeltjes de afschuifgevoeligheid van de blend reduceert in vergelijking met de sferische nanodeeltjes. Om na te gaan welk mechanisme aan de bas is ligt voor deze coalescentie onderdrukking, heeft men in bijzondere ma te de aandacht gevestigd op de reologische karakteristieken van polymeer /polymeer interfazes met nanodeeltjes. Met behulp van een nieuw ontwikke lde techniek voor interfazereologie van complexe interfazes, de double w all-ring, werd het mogelijk om hoog visceuze systemen te karakteriseren. Dit resulteerde in de detectie van een elastische interfaze gel, welke het draineren van de matrix faze tijdens coalescentie vertraagt.status: publishe