Исследования открыли потенциальные возможности для улучшения покрытий

Coatings Today
27.08.2020 271

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

Двойной слой порошкового покрытия для улучшения защиты от коррозии
Двойной слой порошкового покрытия для улучшения защиты от коррозии
Инновационное порошковое покрытие из ПВХ, модифицированного эпоксидной смолой, использовалось в качестве грунтовки, а порошковое покрытие…
Coatings Today
23.09.2021
218
Повышенная долговечность полиуретановых нанокомпозиционных покрытий
Повышенная долговечность полиуретановых нанокомпозиционных покрытий
Ученые занимаются повышением долговечности полиуретановых нанокомпозиционных покрытий для наружных применений с помощью нанопластинок оксида графена,…
Coatings Today
27.06.2021
183
Открылась онлайн-регистрация на ведущие отраслевые выставки Rosmould & 3D-TECH| Rosplast2023
Открылась онлайн-регистрация на ведущие отраслевые выставки Rosmould & 3D-TECH| Rosplast2023
Спешим сообщить об открытии онлайн-регистрации на Международные промышленные выставки Rosmould & 3D-TECH и Rosplast, которые…
19.01.2023
111
Troy представляет новый высокоэффективный пеногаситель для широкого спектра водных систем
Troy представляет новый высокоэффективный пеногаситель для широкого спектра водных систем
Компания Troy представила Troykyd D767, новый реагент в постоянно расширяющейся линейке высокоэффективных пеногасителей компании. Troykyd…
Coatings Today
13.07.2018
347
Огнезащитные покрытия на основе фосфорилированных танинов
Огнезащитные покрытия на основе фосфорилированных танинов
Новое исследование было направлено на оценку характеристик вспучивающихся покрытий на основе химически модифицированного танина в…
Coatings Today
29.06.2021
207
В выставке ExpoCoating Moscow 2021 примут участие ведущие компании отрасли
В выставке ExpoCoating Moscow 2021 примут участие ведущие компании отрасли
26-28 октября 2021 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет выставка материалов и оборудования для обработки…
Coatings Today
26.07.2021
190
Антимикробные краски могут оказаться скорее вредными, чем полезными
Антимикробные краски могут оказаться скорее вредными, чем полезными
Антимикробные краски обещают дополнительную защиту от бактерий. Однако исследователи предупреждают, что такие краски могут принести…
Coatings Today
09.06.2019
499
Картонный шаблон для трёхмерного складывания
Картонный шаблон для трёхмерного складывания
Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали новый метод создания самосгибающихся трехмерных (3D) структур. В…
Coatings Today
13.08.2018
536
Продолжается совместный проект по разработке биоразлагаемых бутылок для воды
Продолжается совместный проект по разработке биоразлагаемых бутылок для воды
Компании Danimer Scientific и Nestle совместно разрабатывают биоразлагаемые бутылки для воды. Компании Nestle (американское подразделение…
Coatings Today
21.02.2019
306