Включение ионов металлов в полиакрилатное покрытие демонстрирует большой потенциал с точки зрения улучшения его характеристик и получения дополнительной функциональности.
Ученые разработали новый водорастворимый композиционный материал на основе полиакриловой кислоты и Zn(II) (PAA-Zn) путем координации ионов Zn2+ и карбоксильных групп полиакрилатной кислоты. Материал показал чрезвычайно высокую стабильность в воде в широком диапазоне pH (2–11). Его также использовали в полиакрилатном латексе (PL) в качестве бифункциональной добавки для получения покрытия с высокими механическими свойствами, абразивной прочностью и антибактериальными свойствами.
Перспективная стратегия
Полиакриловая кислота выступала в качестве диспергирующего носителя ионов Zn2+ и способствовала однородному диспергированию ионов Zn2+ в полиакрилатном латексе, одновременно буферизуя координирование между ионами Zn2+ и полиакрилатным латексом. Сразу после получения покрытие PL/PAA-Zn продемонстрировало значительно более высокую прочность на растяжение (11,45 МПа) и на разрыв (21,01 кН/м), на 120% и 50% выше в сравнении с исходным покрытием из полиакрилатного латекса. Примечательно, что стойкость к истиранию стала значительно выше, что говорит о снижении потери массы на 36% при 2000-кратном интенсивном истирании наждачной бумагой (320 меш) при давлении 44 кПа. Кроме того, покрытия PL/PAA-Zn проявили явную антибактериальную активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий.
Как отмечают ученые, их работа демонстрирует многообещающую стратегию равномерного диспергирования ионов металлов в полиакрилатных покрытиях для улучшения разнообразных свойств.
Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 162, январь 2022 г.
