Auswirkungen der Größe und Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln auf die Grenzflächen-/Zwischenphaseneigenschaften und die Zugfestigkeit von Polymer-Nanokompositen

Hintergrund

Die Nanokomposite weisen bereits durch einen geringen Gehalt an Nanofüllstoff wesentliche Eigenschaften auf [1,2,3,4,5]. Die wichtigen Eigenschaften von Polymer-Nanokompositen führen zu einer breiten Palette von Anwendungen in verschiedenen Technologien wie fortschrittlichen Materialien und Gütern, Medikamenten, Energiegeräten und Sensoren [6]. Die Studien zu verschiedenen Arten von Polymer-Nanokompositen zielen darauf ab, Hochleistungsprodukte durch einen einfachen Herstellungsprozess und niedrige Kosten zu erzielen.

Die beachtlichen Eigenschaften von Polymer-Nanokompositen werden auf gute Grenzflächeneigenschaften zwischen Polymermatrix und Nanopartikeln wie Grenzflächenbereich und Wechselwirkung/Adhäsion an Grenzflächen zurückgeführt [7,8,9,10,11,12,13]. Die hohen Grenzflächeneigenschaften führen zur Bildung einer weiteren Phase als Zwischenphase um die Nanopartikel, die sich sowohl von der Polymermatrix als auch von den Nanopartikeln unterscheidet, zeigt den Vorteil von Nanokompositen gegenüber herkömmlichen Mikrokompositen [14,15,16,17,18]. Viele theoretische Untersuchungen zu Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften haben eine große Menge an Informationen geliefert, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Die große Oberfläche der Nanopartikel und die starke anziehende Wechselwirkung zwischen den Partikeln führen jedoch zur Aggregation/Agglomeration [19, 20]. Die starken und dichten Kollektive von Nanopartikeln bezeichnen die Aggregation, aber die lose verbundenen Partikel zeigen die Agglomeration, die durch mechanische Belastung gebrochen werden kann [21].

Die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln reduziert die potenzielle Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in Nanokompositen aufgrund der Einschränkung der Grenzfläche [22, 23]. Daher besteht die Hauptherausforderung bei der Herstellung von Nanokompositen darin, kleine Nanopartikel und eine gute Dispergierung von Nanopartikeln zu erreichen. Es ist wichtig, die Anziehungskräfte zwischen Nanopartikeln zu überwinden, die die Aggregation/Agglomeration erzeugen, anstatt die Struktur der Nanopartikel zu stören. Überraschenderweise haben Dorigato et al. [24] schlugen ein Modell vor, das zeigt, dass die primäre Füllstoffaggregation die Polymer-Nanokomposite verstärkt, während die agglomerierten Nanopartikel im Allgemeinen negative Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Polymer-Nanokompositen haben [21, 25]. Dementsprechend ist die Studie zur Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln erforderlich, um ihre tatsächlichen Auswirkungen auf die Eigenschaften von Nanokompositen aufzuzeigen. Obwohl die Nanopartikelgröße als attraktiver Vorteil in Polymernanokompositen angenommen wird, wurden die Auswirkungen der Isolierung oder Aggregation/Agglomeration auf die Haupteigenschaften von Nanopartikeln wie Anzahl, Oberfläche und spezifische Oberfläche in der Literatur nicht untersucht. Darüber hinaus wurde die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln als allgemeiner Begriff angenommen, der das Verhalten von Nanokompositen qualitativ verändert. Auch die möglichen Rollen von Nanopartikel- und Zwischenphasendimensionen auf die Grenzflächen-/Zwischenphaseneigenschaften wurden in früheren Studien nicht beschrieben.

Methoden

In diesem Artikel werden die Auswirkungen der Füllstoffgröße und -dichte auf die Anzahl, Oberfläche, Versteifungseffizienz und spezifische Oberfläche von Nanopartikeln in Polymer-Nanokompositen durch geeignete Gleichungen erklärt. Auch die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln wird als große Partikel angenommen und deren Einflüsse auf verschiedene Begriffe aufgezeigt. In ähnlicher Weise werden die möglichen Rollen von Nanopartikel- und Grenzflächengrößen bei den Grenzflächen-/Grenzflächenparametern und der Zugfestigkeit von Nanokompositen diskutiert. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt auf kugelförmigen Nanopartikeln, aber andere Nanopartikel-Geometrien können durch Entwicklung der vorgeschlagenen Gleichungen untersucht werden.

Die Anzahl der kugelförmig isolierten Nanopartikel in einem Nanokomposit kann durch das Gewicht der Nanopartikel berechnet werden (W _f ) als:

wo d _f und R sind die Dichte bzw. der Radius von Nanopartikeln. Unter dieser Bedingung ist die Gesamtoberfläche der dispergierten Nanopartikel gegeben durch:

A kann als Grenzfläche zwischen Polymermatrix und Nanopartikeln angesehen werden. Ersetzen von N aus Gl. 1 in Gl. 2 führt zu:

was korreliert mit dem A mit W _f , d _f , und R .

Jedes Nanopartikel führt durch mechanische Beteiligung von Polymerketten einen Versteifungseffekt in die Polymermatrix ein. Der Grad der Spannungsverteilung zwischen Polymermatrix und Nanopartikeln hängt von der Grenzfläche und der Steifigkeit der Nanopartikel ab. Als Ergebnis kann ein neuer Parameter wie die Versteifungseffizienz von Nanopartikeln definiert werden als:

wo E _f ist der Elastizitätsmodul von Nanopartikeln. Die Versteifungseffizienz in Abhängigkeit von den Eigenschaften von Nanopartikeln drückt die Fähigkeit von Nanopartikeln zur Versteifung von Nanokompositen aus. Darüber hinaus wird die spezifische Oberfläche der Partikel wie folgt ausgedrückt:

wo m und v sind die Gesamtmasse bzw. das Volumen der Nanopartikel. Dieser Parameter drückt die Oberfläche von 1 g Partikeln aus und hängt daher nicht von der Konzentration der Nanopartikel im Nanokomposit ab.

Nun werden die Zugfestigkeit und die Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften durch einfache Gleichungen angegeben. Pukanszky [26] schlug ein Modell für die Zugfestigkeit von Verbundwerkstoffen als Funktion des Füllstoffgehalts und der Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften vor als:

wo σ _m zeigt die Zugfestigkeit der Polymermatrix und φ _f ist der Volumenanteil des Nanofüllers. Dieses Modell wurde ursprünglich für Verbundwerkstoffe vorgeschlagen, aber dieses Modell hat gute Übereinstimmungen mit den experimentellen Ergebnissen verschiedener Polymer-Nanoverbundwerkstoffe gezeigt. In vielen Proben wie PP/SiO₂ . wird eine gute Übereinstimmung zwischen den experimentellen Daten der Zugfestigkeit und den Vorhersagen der Pukanszky-Gleichung erhalten [27], PEEK/SiO₂ [28], PVC/CaCO₃ [29], PP/CaCO₃ [30] und PVC/SiO₂ [31] Berechnung des B Parameter als 4.12, 3.15, 3.07, 2.5 bzw. 2.1. Diese Beispiele validieren die Anwendung des Pukanszky-Modells für die Zugfestigkeit von Polymer-Nanokompositen.

B ist ein Grenzflächenparameter, der den Grad der Grenzflächenadhäsion anzeigt durch:

wo t und σ _ich sind die Dicke bzw. Stärke der Zwischenphase.

Ersetzen von A _c aus Gl. 5 in die letztere Gleichung stellt dar:

Die Anwendung der obigen Gleichung auf das Pukanszky-Modell ergibt die relative Stärke (σ /σ _m ) als:

die die Zugfestigkeit explizit mit Füllstoff- und Zwischenphaseneigenschaften verknüpft. Außerdem sollten wir die Größeneffekte angeben, die bei der Modellierung von Frakturen zweifellos existieren [32,33,34].

Der Volumenanteil der Interphase (φ _ich ) für Nanokomposite mit kugelförmigen Nanopartikeln kann berücksichtigt werden [35] durch:

in denen t = 0 ergibt φ _ich = 0, was das Fehlen einer Zwischenphase im Nanokomposit anzeigt. Die analytischen Modelle in dieser Studie können anwendbar sein, wenn andere Modelle wie die Kohäsionszone die Zwischenphasenbereiche beschreiben. Einige frühere Studien haben die Interphase bei einigen Modellen wie 2D-Finite-Elemente-Modellen berücksichtigt [36, 37].

In unserer vorherigen Arbeit [38], a Der Interphasenparameter für Polymer-Nanokomposite, die mit sphärischen Nanopartikeln verstärkt sind, wurde definiert als:

wo E _ich ist der Modul der Interphase. Diese Gleichung korreliert die a auf verschiedene Wirkparameter von Nanofüller und Interphase. a wurde für einige Nanokomposite im Bereich von 0,8 bis 19 berechnet [38]. Es wurde berichtet, dass ein höheres Niveau von a führt einen besseren Modul in Nanokomposit ein.

Ergebnisse und Diskussion

Im ersten Teil dieses Abschnitts werden die Auswirkungen von Größe und Dichte auf verschiedene Eigenschaften von Nanopartikeln durch Konturdiagramme aufgetragen und die Ergebnisse diskutiert, um den Einfluss von Aggregation/Agglomeration zu verdeutlichen. Im nächsten Schritt werden die Rollen des Nanopartikelradius (einschließlich der Aggregation/Agglomeration) und der Zwischenphasendicke bei den Grenzflächen-/Zwischenphaseneigenschaften und der Nanokomposit-Leistung untersucht.

Abbildung 1 veranschaulicht die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln in einem Nanokomposit. Wenn sich die isolierten und dispergierten Nanopartikel ansammeln, kann davon ausgegangen werden, dass ein großes Nanopartikel gebildet wird. Gemäß Abb. 1, wenn isolierte Nanopartikel mit R Radius Aggregat/Agglomerat, es entsteht ein großes Partikel mit großem Radius. Als Ergebnis kann die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln physikalisch durch das Wachstum der Partikelgröße in Nanokompositen angenommen werden. Dieses Auftreten beeinflusst die Eigenschaften von Nanopartikeln und der Zwischenphase, die letztendlich das Verhalten von Nanokompositen verändern.

Schematische Darstellung der Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln in Polymer-Nanokompositen. Wenn mehrere Nanopartikel mit Radius R werden aggregiert/agglomeriert, ein großes Partikel wird gebildet

Abbildung 2 zeigt die Rollen von R und d _f in ln (N) und A Pegel bei konstantem W _f = 2 g. Gemäß Abb. 2a, niedriges N wird durch die hohen Werte von R . beobachtet und d _f , aber N erhöht sich, wenn R und d _f verkleinern. Dichte und Größe von Nanopartikeln wirken sich also bei konstanter Füllstoffkonzentration umgekehrt auf die Anzahl der Partikel in Polymer-Nanokompositen aus. Die kleinen Nanopartikel mit geringer Dichte produzieren eine große Anzahl von Nanopartikeln in Nanokompositen, während die großen und dichten Nanopartikel wenige Partikel ergeben. Dementsprechend verringern die Aggregate/Agglomerate die Anzahl der Nanopartikel in Nanokompositen bei einer konstanten Füllstoffkonzentration signifikant.

Konturdiagramme zur Darstellung der Rollen von R und d _f Parameter in a ln (N ) und b A (m ² ) um W _f = 2 g

Abbildung 2b veranschaulicht die Auswirkungen von R und d _f Parameter auf der Gesamtoberfläche von Nanopartikeln (A in m ² ) um W _f = 2 g. Die Oberfläche von Nanopartikeln wird als Grenzfläche zwischen Polymer und Nanopartikeln angenommen, die die Spannung von der Matrix auf die Nanopartikel übertragen. Der Stress kann effizient vom Polymer zu den Nanopartikeln transportiert werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wenn die Grenzfläche groß genug ist [39, 40]. Wie in Abb. 2b zu sehen ist, wird der größte Grenzflächenbereich durch die kleinsten Bereiche von R . erreicht und d _f . Interessant ist auch, dass nur 2 g isolierte und gut dispergierte Nanopartikel mit R = 10 nm und d _f = 2 g/cm ³ produzieren etwa 250 m ² Grenzflächenbereich mit Polymermatrix. Der Grenzflächenbereich verringert sich jedoch durch Erhöhung der Größe und Dichte der Nanopartikel und A unter 50 m ² erhält man bei R> 40 nm und d _f > 3 g/cm ³ . Der signifikante Unterschied zwischen den Grenzflächen bei unterschiedlichen Partikelgrößen weist darauf hin, dass die Nanopartikelgröße ein wichtiger Parameter in Nanokompositen ist. Die großen Nanopartikel verursachen einen kleinen Grenzflächenbereich, was den signifikanten Vorteil von Nanopartikeln in Nanokompositen verschlechtert. Es sollte beachtet werden, dass die Füllstoffkonzentration in Nanokompositen im Vergleich zu Mikrokompositen möglicherweise nicht zu hoch ist, aber die außergewöhnliche Oberfläche von Nanopartikeln führt häufig zu einer Wechselwirkung zwischen Partikeln und Aggregation/Agglomeration. Obwohl der hohe Gehalt an Nanopartikeln in Nanokompositen die Akkumulation verstärkt, tritt die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln im Allgemeinen in Polymer-Nanokompositen bei unterschiedlichen Füllstoffkonzentrationen auf, was die Grenzfläche verringert und die Leistung schwächt.

Abbildung 3a zeigt die Konturdiagramme von ln (SE) als Funktion von R und d _f um W _f = 2 g und E _f = 100 GPa. Die Versteifungseffizienz von Nanopartikeln steigt, wenn kleine Nanopartikel mit geringer Dichte in die Polymermatrix eingebaut werden, was zeigt, dass die Nanopartikelgröße eine wirksame Rolle bei der Versteifung von Nanopartikeln in Polymer-Nanokompositen spielt. Andererseits verschlechtern die aggregierten/agglomerierten Nanopartikel die Leistung von Polymer-Nanokompositen durch eine Verringerung der Nanopartikeleffizienz. Die kleinen Nanopartikel mit geringer Dichte erhöhen die Steifigkeit von Nanokompositen durch die hohe Spannungsübertragung zwischen Polymerketten und Nanopartikeln sinnvoll. Eine frühere Studie in diesem Bereich hat die Physik des Einflusses des Füllstoffradius auf die Spannungsübertragung von der Polymermatrix auf die Faser mit Hilfe von Molekulardynamiksimulationen erklärt [41]. Die großen und dichten Partikel können jedoch nicht die hohe Steifigkeit von Nanopartikeln in die Polymermatrix einbringen, was auf einen Verbund mit geringer Steifigkeit hindeutet. Daher steuern die Eigenschaften von Nanopartikeln die Eigenschaften von Nanokompositen maßgeblich.

Die Auswirkungen von R und d _f auf a ln (SE) mit ln (m ² GPa) Einheit und b A _c (m ² /g) bei W _f = 2 g und E _f = 100 GPa

Abbildung 3b zeigt auch die Niveaus von A _c Parameter bei verschiedenen R und d _f Werte bei W _f = 2 g und E _f = 100 GPa. Es wird beobachtet, dass die besten A _c wird von kleinen Nanopartikeln mit geringer Dichte erhalten, während die schlechteste von großen und dichten Partikeln erzeugt wird. Die A _c Wert von etwa 140 m ² /g wird erreicht durch R = 10 nm und d _f = 2 g/cm ³ , während A _c Höhe von weniger als 20 m ² /g wird durch große Teilchengröße und hohe Dichte gezeigt. Als Ergebnis R und d _f Parameter zeigen negative Auswirkungen auf A _c in Polymer-Nanokompositen. Daraus wird geschlossen, dass A _c Parameter, der die Grenzfläche von 1 g isolierten Nanopartikeln ausdrückt, ergibt die besten Werte bei kleinen Nanopartikeln. Dadurch können die großen Nanopartikel oder Aggregate/Agglomerate kein nennenswertes A . produzieren _c was die Effizienz von Nanopartikeln in Polymer-Nanokompositen verringert. Es ist bekannt, dass sich die Leistungen von Nanokompositen wie mechanische, Flammschutz- und Barriereeigenschaften direkt auf die Grenzfläche zwischen Polymer und Nanopartikeln beziehen [10, 42]. Ein großes A _c kann aufgrund der großen Grenzfläche zwischen Polymermatrix und Nanopartikeln akzeptable Werte für Nanokompositeigenschaften durch eine geringe Menge an Nanopartikeln erzeugen. Dementsprechend ist die Kontrolle der Größe und Dichte von Nanopartikeln in Nanokompositen eine Herausforderung, um die besten Eigenschaften zu erzielen.

Nun werden die Auswirkungen der Nanopartikel- und Zwischenphasengrößen auf die Grenzflächen-/Zwischenphaseneigenschaften und die Zugfestigkeit von Nanokompositen durch die vorgeschlagenen Gleichungen erklärt. Abbildung 4 veranschaulicht die Auswirkungen von R und t auf B Grenzflächenparameter und Zugfestigkeit nach Pukanszky-Modell (Gl. 6) bei σ _ich /σ _m = 5 und φ _f = 0,02. Basierend auf Abb. 4a ist das B Niveau von 13 wird durch die kleinsten Nanopartikel und die dickste Zwischenphase erreicht. Außerdem B sinkt auf unter 3, wenn die Größe der Nanopartikel auf etwa 40 nm anwächst und die Zwischenphasendicke auf weniger als 10 nm abnimmt. Daher spielen die Größen von Nanopartikeln und die Zwischenphase in B . unterschiedliche Rollen Parameter. Es sollte auch beachtet werden, dass die kleinen Nanopartikel ohne Bildung einer starken Interphase kein hohes B . ergeben können in Polymer-Nanokompositen. Andererseits ist eine dicke Interphase (t = 25 nm) um die großen Nanopartikel (R .) = 50 nm) verbessert nur das B Parameter auf etwa 4. Daher sind sowohl die Nanopartikel- als auch die Zwischenphasen-Dimensionen wichtig, um ein hohes Maß an B . zu erhalten in Nanokompositen. Bei konstanter Zwischenphasendicke verringert sich jedoch das Wachstum der Nanopartikelgröße durch Aggregation/Agglomeration B Parameter, der die negativen Auswirkungen von Aggregaten/Agglomeraten auf die Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften zeigt.

a B Grenzflächenparameter und b relative Zugfestigkeit nach Pukanszky-Modell bei verschiedenen R .-Bereichen und d _f und konstant σ _ich /σ _m = 5 und ϕ _f = 0.02

Abbildung 4b zeigt auch die Auswirkungen von R und t Parameter zur Zugfestigkeit von Nanokompositen nach dem Pukanszky-Modell. Es wird beobachtet, dass kleine Nanopartikel und dicke Zwischenphasen die Festigkeit von Nanokompositen verbessern. Eine geringe Festigkeit wird jedoch durch große Partikel und dünne Zwischenphasen beobachtet. Daher sind sowohl R und t Parameter beeinflussen die Zugfestigkeit von Nanokompositen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Festigkeit von Nanokompositen mit zunehmender Größe der Nanopartikel aufgrund von Aggregation/Agglomeration abnimmt. Dementsprechend ist es wichtig, die Nanopartikel in kleiner Größe in der Polymermatrix zu isolieren und zu dispergieren, um die besten Leistungen zu erzielen. Da Nanopartikel von Natur aus zur Aggregation/Agglomeration neigen, kann eine Modifikation ihrer Oberfläche oder eine Funktionalisierung von Polymerketten die Akkumulation verhindern [19, 43, 44].

Abbildung 5 zeigt die Abhängigkeiten des Volumenanteils zwischen den Phasen (φ _ich ) und a Interphase-Parameter auf R und t Parameter bei φ _f = 0.02, E _f = 100 GPa und E _ich = 50 GPa. Gemäß Abb. 5a ergeben die kleinsten Nanopartikel und die dickste Zwischenphase den höchsten Wert von φ _ich als 0,8, was das Nanokomposit deutlich verstärkt. Dieses Niveau von φ _ich ist mehr als φ _f Demonstrieren der effektiven Rollen von R und t Parameter in der Leistung von Nanokompositen. Außerdem φ _ich nimmt bei R . auf etwa 0 ab> 30 nm, d. h. eine dicke Zwischenphase (t = 25 nm) kann kein hohes φ . machen _ich in Polymer-Nanokompositen, wenn große Nanopartikel in die Polymermatrix eingebaut werden. Dieses Auftreten zeigt die bedeutende Rolle der Nanopartikelgröße bei der Bildung von Zwischenphasenbereichen. Die Größe von Nanopartikeln ändert also die Interphaseneigenschaften erheblich, was zeigt, dass die Aggregation/Agglomeration von Nanopartikeln hauptsächlich die Interphasenkonzentration verringert, was zu einem schlechten Modul und einer schlechten Festigkeit in Nanokompositen führt [5, 45]. Es sollte erwähnt werden, dass sich die Zwischenphasenbereiche in den Systemen mit hoher Füllstoffkonzentration überlappen können. Daher ist die ausgedrückte Gleichung für φ _ich (Gl. 10) ist für normale Nanokomposite mit niedrigem Füllstoffgehalt sinnvoll.

Die Korrelation von a ϕ _ich und b a Interphase-Parameter zu R und t Parameter bei ϕ _f = 0.02, E _f = 100 GPa und E _ich = 50 GPa

Abbildung 5b zeigt auch die Auswirkungen von R und t Level auf a Zwischenphasenparameter. a steigt durch kleine Nanopartikel und dicke Interphase, während es bei R . weniger Werte (weniger als 10) ergibt> 40 nm und t < 10 nm. Dieser Beweis zeigt, dass a hängt von beiden ab R und t Parameter. Da ein hohes a Parameter verbessert den Elastizitätsmodul von Nanokompositen [38], kleine Nanopartikel und dicke Zwischenphasen sind für die Leistung von Nanokompositen wünschenswert. Gemäß Abb. 5b sind die Aggregate/Agglomerate von Nanopartikeln (hoher R ) produzieren leichtes a Ereignis durch dicke Zwischenphase. Dieses Ereignis weist darauf hin, dass eine starke Interphase kein großartiges a . ergeben kann oder hoher Modul, wenn die Nanopartikel in Nanokompositen aggregiert/agglomeriert sind. Dadurch wirken sich die Aggregate/Agglomerate von Nanopartikeln negativ auf die Eigenschaften von Polymer-Nanokompositen aus. Basierend auf den erwähnten Bemerkungen schwächt die Aggregation/Agglomeration die Vorteile von Nanopartikeln und die Eigenschaften der Grenzfläche/Zwischenphase; daher können die Nanopartikel keine starke Verstärkung in Polymer-Nanokompositen darstellen.

Schlussfolgerungen

Die Auswirkungen der Füllstoffgröße und -dichte sowie der Zwischenphasendicke auf die Eigenschaften von Nanopartikeln und die Grenzflächen-/Zwischenphaseneigenschaften wurden durch einfache Gleichungen untersucht. Auch die Aggregate/Agglomerate von Nanopartikeln wurden als große Partikel angenommen und deren Einflüsse auf die Grenzflächenparameter und die Zugfestigkeit von Nanokompositen diskutiert. Die geringe Größe und geringe Dichte führen zu signifikanten Werten für Anzahl, Oberfläche, Versteifungseffizienz und spezifische Oberfläche von Nanopartikeln. Nur 2 g kleine und gut dispergierte Nanopartikel (R = 10 nm) mit d _f = 2 g/cm ³ kann etwa 250 m ² . produzieren Grenzflächenbereich mit Polymermatrix. Andererseits schwächen große Größe und Aggregate/Agglomerate die positiven Eigenschaften von Nanopartikeln in Nanokompositen. Kleine Nanopartikel und dicke Zwischenphasen stellen die hohen Werte für B . dar Parameter, Zugfestigkeit, Zwischenphasenvolumenanteil und a Zwischenphasenparameter. B sinkt auf unter 3, wenn die Größe der Nanopartikel auf etwa 40 nm anwächst und die Zwischenphasendicke auf weniger als 10 nm abnimmt. Allerdings B = 13 wird durch kleinste Nanopartikel (R = 10 nm) und die dickste Interphase (t = 25 nm). Dieses Vorkommen bestätigt, dass die Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften neben der Grenzflächenwechselwirkung/Adhäsion von der Nanopartikelgröße abhängen. Darüber hinaus erzeugen große Nanopartikel niedrige Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften und eine schlechte Zugfestigkeit selbst bei hoher Grenzflächendicke, was die Hauptrolle der Partikelgröße offenbart. Die kleinsten Nanopartikel und die dickste Zwischenphase ergeben den höchsten Grad an φ _ich , während φ _ich nimmt bei R . auf etwa 0 ab> 30 nm. Dieser Beweis zeigt, dass nur eine dicke Interphase (t = 25 nm) kann kein hohes φ . machen _ich wenn große Nanopartikel oder Aggregate/Agglomerate in Nanokompositen vorhanden sind. Dementsprechend wirken sich die aggregierten/agglomerierten Nanopartikel negativ auf die Grenzflächen-/Grenzflächeneigenschaften und die Zugfestigkeit von Polymer-Nanokompositen aus.