Neuartige multifunktionale WPU-Beschichtungen

Multifunktionale wasserbasierte Polyurethanbeschichtungen (WPU) mit Wärmedämmung, Mattierung, UV-Beständigkeit und Hydrophobie sind eines der Ziele der fortschrittlichen Materialherstellung.

Im Rahmen einer aktuellen Studie wurden Polymer-Mikrohohlkugeln mit Polyhydroxygruppen auf der Oberfläche, genannt HM-OH, durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Durch TEM- und SEM-Beobachtungen wurde bestätigt, dass das HM-OH einen Hohlraum (ca. 207 nm Durchmesser) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 726 nm aufweist. Der relative Gehalt an Hydroxylgruppen auf seiner Oberfläche beträgt 9,1 % und es weist eine gute Dispergierbarkeit und thermische Stabilität auf. Durch Aufpfropfen auf HM-OH wurde eine multifunktionale WPU-Nanobeschichtung mit niedrigem Glanz hergestellt, die als WPU-g-HM bezeichnet wird. Der Emulsionsstabilitätstest zeigte, dass WPU-g-HM im Grunde das Problem der Mischungsunverträglichkeit zwischen HM und WPU löste und die Zugfestigkeit und der Elastizitätsmodul von WPU-g-HM ihre besten Werte erreichten, wenn der HM-OH-Anteil 2,5 % betrug. .

UV-Vis-Tests zeigten, dass das HM-OH der vorbereiteten Nanobeschichtung einzigartige UV-Schutzeigenschaften verleiht. Darüber hinaus wurde mittels SEM und AFM beobachtet, dass die raue Oberflächenmorphologie der Nanobeschichtung der Hauptgrund für die Abnahme des Glanzes von WPU-g-HM im Vergleich zu WPU war. Die Wärmeleitfähigkeit von WPU-g-HM betrug 0,0347 W/(K·m) und der Wasserkontaktwinkel betrug 100,3°, was darauf hinweist, dass die multifunktionale WPU-Verbundbeschichtung erfolgreich hergestellt wurde.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.

Lesetipp

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