Nanodeeltjes vervangen zeep als emulgator

Engelse onderzoekers hebben een emulsiepolymerisatieproces ontwikkeld waarbij de polymeerdeeltjes niet worden gestabiliseerd door de gebruikelijke zeepmoleculen, maar door silica-nanodeeltjes. Het levert een ‘gewapende’ latex op met mogelijk interessante eigenschappen, zo schrijft de groep van Stefan Bon (University of Warwick) op de website van JACS.

Bij de universiteit vergelijken ze het resultaat met een in broodkruimels gepaneerde visfilet.

Het lukt met allerlei monomeren die zich lenen voor ‘gewone’ emulsiepolymerisatie. Bon begon met methylmethacrylaat, maar met ethylmethacrylaat, n-butylmethacrylaat en styreen lukte het ook. Het mechanisme is nog niet helemaal bekend maar de onderzoekers suggereren dat de nanodeeltjes eerst als kiem dienen, en zich vervolgens vastzetten op het oppervlak van de groeiende polymeerdeeltjes.

Bon heeft de silica/polymeerbolletjes al gebruikt als kiem voor een tweede emulsiepolymerisatieronde, waarbij hij gewoon weer zeep als emulgator gebruikte. Zo ontstaan grotere bolletjes die bestaan uit twee lagen polymeer met een laagje silica er tussen. De foto laat een paar van zulke deeltjes zien: de buitenste laag wordt niet egaal maar een beetje ‘harig’.

Bon suggereert dat dit soort latex de basis kan vormen voor een zelfreparerende coating die krassen vanzelf laat dichttrekken, of voor verpakkingsfolie die nauwkeurig afgemeten hoeveelheden gas en vocht doorlaat. Ook zou het harige aspect een materiaal met een zeer grot specifiek oppervlak kunnen opleveren.

bron: University of Warwick