Einkapselung von Leinöl in Graphenoxidschalen zur Herstellung von selbstheilenden Verbundbeschichtungen
Zur Selbstheilung von Polymerbeschichtungen wurden Mikrokapseln entwickelt. Die Mikrokapselschalen wurden durch physikalische Montage von Graphenoxidschichten hergestellt.
Selbstheilende Mikrokapseln wurden mit einer klebstoffähnlichen Chemikalie gefüllt, die Schäden beheben und die ursprünglichen Funktionen von Materialien wiederherstellen kann. Graphenoxid (GO) wurde als Stabilisator für Pickering-Emulsionen verwendet, und dann wurden die Mikrokapselschalen auf der Selbstmontage von GO an Öl-Wasser-Grenzflächen aufgebaut. Leinöl wurde in den Mikrokapseln als Heilmittel eingekapselt.
Stabilisierung der Pickering-Emulsionen
Es wurden mehrere wichtige Faktoren untersucht, die die Stabilisierung der Pickering-Emulsionen und die Bildung der integralen Mikrokapseln beeinflussten, wie der pH-Wert der GO-Wasserlösung, das GO/Leinöl-Massenverhältnis und die Wirkung von Tensiden. Um die chemische Stabilität der Mikrokapseln zu erhöhen, wurden chemische Nähte von GO-Bögen mit Polyetheraminmolekülen eingesetzt. Die wässrigen Polyurethan (PU)-Verbundbeschichtungen mit 10 Gew.-% Mikrokapseln heilten autonom einen Kratzer mit 20 μm in der Breite. Nach der Einheilung war der Impedanzmodul der Verbundbeschichtungen vier Größenordnungen höher als bei reinem PU.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 129, April 2019, Pages 285-291.