Tuning der mechanischen Eigenschaften von Epoxid-Acrylat-Beschichtungen
Eine aktuelle Studie beleuchtet die Wirkung der Epoxidkonzentration auf die mechanischen Eigenschaften von Epoxid-Acrylat-Kern-Schalen-Nanostrukturen. Die Ergebnisse bieten neue Perspektiven für die Entwicklung leistungsfähiger Beschichtungen.
Die Forschung zu Epoxid-Acrylat (EA) Kern-Schalen-Nanopartikeln hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen, insbesondere aufgrund ihrer einzigartigen heterogenen Eigenschaften in Beschichtungsanwendungen. In einer neuen Studie wird der Einfluss unterschiedlicher Epoxidkonzentrationen im Kern auf die mechanischen Eigenschaften der nanostrukturierten Filme untersucht.
Die Forschenden synthetisierten die Kern-Schalen-Nanopartikel mittels mehrstufiger Samenemulsionspolymerisation. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) bestätigte die homogene Partikelmorphologie. Durch Differential Scanning Calorimetry (DSC) wurde die erfolgreiche Synthese mit zwei Glastemperaturen (~12 °C und ~60 °C) für Kern- und Schalenmaterialien nachgewiesen. Ein Anstieg der Glastemperatur der Schicht wurde mit einer höheren Epoxidkonzentration im Kern beobachtet, was wiederum das Filmverhalten und die mechanischen Eigenschaften durch interschichtliche Vernetzung erheblich beeinflusste.
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Die Zugmodulwerte der Filme lagen zwischen 200 und 500 MPa, was den höchsten bislang berichteten Wert für gegossene Filme mit EA-nanostrukturierten Materialien darstellt. Diese Erkenntnisse zeigen einen vielversprechenden Ansatz zur Herstellung hochgradig modulierbarer EA-nanostrukturierter Filme, die die Leistung von Holzbeschichtungen erheblich verbessern könnten.
Quellenangabe: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, pages 1241–1254, (2024)