Исследования открыли потенциальные возможности для улучшения покрытий

Coatings Today
27.08.2020 239

Новые исследования, проведенные в Бингемтонском университете (Университет штата Нью-Йорк в Бингемтоне), могут привести к созданию более экологически чистых красок и покрытий.

В римской мифологии у бога Януса было два лица, он мог ясно видеть прошлое и будущее. Частицы Януса ("двуликие" частицы) имеют похожую двойственную природу; они имеют две поверхности, каждая из которых обладает различными физическими свойствами. Одно из сочетаний свойств такой частицы: одна сторона гидрофильная (смачиваемая водой), вторая — гидрофобная (отталкивающая воду).

До недавнего времени двуликие частицы нельзя было производить в больших количествах, и их коммерческая привлекательность была неопределенной. Исследование, проведенное в Бингемтоне совместно с исследованием Университета штата Айова, показало, что наночастицы могут стать ключевым элементом в создании более экологически чистых красок и покрытий.

Self-Stratified Top Layer: Amphiphilic Janus Particles — Самостратифицированный верхний слой: амфифильные частицы Януса

Contact angle  ≈130° — Угол смачивания  ≈130°

Hydrophobic Surface — Гидрофобная поверхность

Adhesion Layer: Binder Particles — Адгезионный слой: частицы связующего

Синь Юн (доцент кафедры машиностроения в колледже инженерных и прикладных наук Томаса Дж. Уотсона Бингемтонского университета) совместно с Шань Цзянем (доцентом кафедры материаловедения и инженерии Университета штата Айова) и Чуньхуэй Сян (доцентом кафедры дизайна, организации мероприятий и управления гостиничным бизнесом) занимался исследованием, которое было опубликовано в качестве заглавной статьи в августовском выпуске журнала Materials Horizons.

"Предыдущие исследования были в значительной степени сосредоточены на мелких структурах, образованных этими частицами, потому что они обладают уникальными поверхностными свойствами", — говорит Юн. "В данном исследовании мы попытались использовать эти частицы для улучшения характеристик красок и покрытий, о чем никто никогда не задумывался".

Представьте на минуту покраску стен в своем доме или квартире. Чтобы сделать это качественно, можно воспользоваться одним из распространенных методов. Можно нанести слой грунтовки, затем слой краски, что займет в два раза больше времени. Вы можете смешивать краски с растворителями, но растворители опасны для здоровья и могут вызвать проблемы при испарении в плохо проветриваемом помещении. Или же можно использовать краски на водной основе, такие как латексные или акриловые латексные, но многие из них все еще содержат растворители и могут быть не очень стойкими.

Производители электроники, мебели и множества других продуктов обращаются к тем же самым вариантам для покраски продуктов, которые они производят, и выбирают оптимальный метод для каждого отдельного продукта.

Для работы "Самостратификация амфифильных частиц на поверхности покрытия" члены исследовательской группы смешивали гидрофильные/гидрофобные двуликие частицы с коммерческими красками, затем окрашивали поверхности и наблюдали, как будут реагировать частицы.

Результат: гидрофильная сторона была ориентирована к поверхности и улучшала адгезию покрытий, в то время как гидрофобная сторона делала ее водоотталкивающей. Исследователи также обнаружили, что частицы самостоятельно рассредотачиваются и выстраиваются в слои, быстрее и иначе, чем предполагалось.

"В настоящее время ни одна теория не может объяснить самостратификацию двуликих частиц", — говорит Цзян. "Для более тщательного изучения поведения этих частиц требуются дополнительные исследования. Я надеюсь, что полное понимание механизма самостратификации частиц Януса позволит нам разрабатывать "умные" материалы для покрытий нового поколения с улучшенными свойствами и более экологически безопасные".

Команда полагает, что двуликие частицы можно будет использовать во множестве областей применения, включая косметику, 3D-печать и лекарственные препараты.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Эпоксидная смола с нанокремнеземом, пригодная для электрической изоляции
Эпоксидная смола с нанокремнеземом, пригодная для электрической изоляции
Состав обеспечивает прочное сцепление с различными подложками, включая металлы, композиционные материалы, стекло, керамику, резину и…
Coatings Today
02.05.2021
149
Нанопокрытие, наносимое непосредственно на металл
Нанопокрытие, наносимое непосредственно на металл
Компания Cortec, специализирующаяся на защите от коррозии, представила покрытие VpCI®-386, быстросохнущую однослойную акриловую систему на…
Coatings Today
26.02.2020
383
EPi разрабатывает недорогое коррозионностойкое масло
EPi разрабатывает недорогое коррозионностойкое масло
Новый продукт E-Tec 509 от компании EPi (Нью-Берлин, штат Висконсин) военного назначения действует как масло,…
Coatings Today
08.10.2020
193
Технология быстроотверждаемых энергоэффективных покрытий
Технология быстроотверждаемых энергоэффективных покрытий
Во всем мире цены продолжают расти ускоренными темпами. Главной проблемой как для собственников жилья, так…
01.06.2022
279
Сверхтонкие полимеры для улучшения противообрастающих свойств
Сверхтонкие полимеры для улучшения противообрастающих свойств
В недавнем исследовании был представлен многофункциональный, сверхтонкий двухмерный полимер на основе нитрида углерода / акрилата-бора-силана,…
Coatings Today
18.10.2021
102
Высокотемпературная, термоизоляционная лента
Высокотемпературная, термоизоляционная лента
Thermeez 397PS — это высокотемпературная, термоизоляционная тканая керамическая лента с термостойким, самоклеющимся адгезивом, простая при…
Coatings Today
04.04.2019
470
Первый полностью антибактериальный мобильный телефон CAT®
Первый полностью антибактериальный мобильный телефон CAT®
Британская компания Bullitt Group, производитель смартфонов, отвечающих требованиям военных стандартов, и глобальный лицензиат компании Caterpillar…
Coatings Today
02.02.2021
175
Компактные энергосберегающие экструдеры от нового производителя
Компактные энергосберегающие экструдеры от нового производителя
Научно-исследовательская и опытно-конструкторская фирма Omachron Plastics Inc. (Понтипул, Онтарио) выпустила свое первое серийное экструзионное оборудование,…
Coatings Today
28.02.2019
286
Крупные компании, занимающиеся покрытиями, отказываются от свинца
Крупные компании, занимающиеся покрытиями, отказываются от свинца
Компания Wedge Group Galvanizing Ltd завершила уникальный переход к покрытиям, не содержащим свинец, на всех…
Coatings Today
23.07.2019
379