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Formation and Mechanical Characterization of Aminoplast Core/Shell Microcapsules

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Pretzl, Melanie ; Neubauer, Martin Peter ; Tekaat, Melanie ; Kunert, Carmen ; Kuttner, Christian ; Leon, Géraldine ; Berthier, Damien ; Erni, Philipp ; Ouali, Lahoussine ; Fery, Andreas:
Formation and Mechanical Characterization of Aminoplast Core/Shell Microcapsules.
In: ACS Applied Materials & Interfaces. Bd. 4 (2012) Heft 6 . - S. 2940-2948.
ISSN 1944-8252
DOI: https://doi.org/10.1021/am300273b

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Abstract

This work aims at establishing a link between process conditions and resulting micromechanical properties for aminoplast core/shell microcapsules. The investigated capsules were produced by the in situ polymerization of melamine formaldehyde resins, which represents a widely used and industrially relevant approach in the field of microencapsulation. Within our study, we present a quantitative morphological analysis of the capsules' size and shell thickness. The diameter of the investigated capsules ranged from 10 to 50 mu m and the shell thickness was found in a range between SO and 200 nm. As key parameter for the control of the shell thickness, we identified the amount of amino resin per total surface area of the dispersed phase. Mechanical properties were investigated using small deformations on the order of the shell thickness by atomic force microscopy with a colloidal probe setup. The obtained capsule stiffness increased with an increasing shell thickness from 2 to 30 N/m and thus showed the same trend on the process parameters as the shell thickness. A simple analytical model was adopted to explain the relation between capsules' geometry and mechanics and to estimate the elastic modulus of the shell about 1.7 GPa. Thus, this work provides strategies for a rational design of microcapsule mechanics.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Ehemalige Professoren > Lehrstuhl Physikalische Chemie II - Univ.-Prof. Dr. Andreas Fery
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie II
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Ehemalige Professoren
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 05 Dec 2014 10:30
Letzte Änderung: 12 Dec 2014 05:48
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/3966