Verbesserte Wetterbeständigkeit von beschichteten Textilien
Eine neue Arbeit beschreibt beschichtete Textilien auf Basis von Polyurethan-Nanokompositen, die mit Nano-Ceriumdioxid und Nano-Zirkoniumdioxid verstärkt sind und eine verbesserte Witterungsbeständigkeit aufweisen.
Die Arbeit berichtet über die Wirkung von Nano-Ceroxid- oder Ceroxid (CeO2)-Nanopartikeln und Nano-Zirkoniumoxid- oder Zirkoniumoxid (ZrO2)-Nanopartikeln auf die Witterungsbeständigkeit von Beschichtungen auf Polyurethanbasis (PU). Die Konzentrationen von Ceroxid- und Zirkoniumdioxid-Nanopartikeln (NPs) wurden in der PU-Beschichtungsformulierung variiert, um eine optimale Wetterbeständigkeit zu erreichen. Die vorbereiteten PU/Ceroxid- und PU/Zirkoniumdioxid-Formulierungen auf Nanokompositbasis wurden auf ein hochfestes Polyestergewebe aufgetragen. Die beschichteten Gewebe wurden bis zu 300 Stunden einer beschleunigten Bewitterung ausgesetzt.
Großes Potenzial
Beide Nanopartikel (Ceroxid und Zirkoniumdioxid) zeigten ein großes Potenzial zur Verbesserung der Witterungsbeständigkeit von PU-beschichteten Stoffen, wobei sich die Witterungsbeständigkeit mit steigender Konzentration der Nanopartikel bis zu einem bestimmten Prozentsatz (5 Gew.-%) allmählich verbesserte. Nach 300 Stunden UV-Bestrahlung betrug die Veränderung des Carbonyl-Index (CI) 25 %, 8,6 % und 12,8 % für die Stoffe, die mit reinem PU, PU/Zeroxid (5 Gew.-%) Nanokomposit bzw. PU/Zirkonoxid (5 Gew.-%) Nanokomposit beschichtet waren. Der Photooxidationsindex (PI) von PU/Ceroxid-Nanokompositen war ebenfalls viel niedriger als der von PU/Zirkoniumdioxid-Nanokompositen, insbesondere bei höheren Konzentrationen von Nanopartikeln (5 Gew.-% und 10 Gew.-%).
Im Falle der PU/Ceroxid-Nanokomposite deuten diese signifikant niedrigen CI- und PI-Werte auf ein besseres Witterungsbeständigkeitspotenzial im Vergleich zu den PU/Zirkoniumdioxid-Nanokompositen hin. Folglich war die prozentuale Beibehaltung der Zugfestigkeit nach 300-stündiger UV-Bestrahlung bei dem mit dem PU/Ceroxid-Nanokomposit beschichteten Gewebe signifikant hoch (72 %) im Vergleich zu dem reinen PU (nur 30 %) und dem mit dem PU/Zirkoniumdioxid-Nanokomposit beschichteten Gewebe (48 %).
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 165, April 2022 veröffentlicht.