Elektrische und mechanische Eigenschaften von antistatischer Epoxidbeschichtung auf Wasserbasis
Eine neue Studie untersucht die Synthese leitfähiger PANi/SiO2-Nanokomposite und deren Auswirkung auf die elektrischen und mechanischen Eigenschaften von antistatischen Epoxidbeschichtungen.
Polyanilin (PANi) wurde intensiv in Epoxidbeschichtungen als leitendes Material eingebaut. PANi-haltige Epoxidbeschichtungen haben jedoch schlechte mechanische Eigenschaften. In der neuen Studie wurden Nanokomposite aus Polyanilin/Siliziumdioxid (PANi/SiO2) mit unterschiedlichen Gehalten an Siliziumdioxid mittels einer chemischen oxidativen in-situ-Polymerisationsmethode hergestellt.
Die Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (FESEM) und Zetapotentialmessungen wurden zur Untersuchung der Struktur und Morphologie der synthetisierten PANi/SiO2-Nanokomposite verwendet. Die thermischen und elektrischen Eigenschaften des Nanokomposits wurden mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) und der Standard-Vier-Sonden-Elektroden-Methode untersucht.
Es konnte gezeigt werden, dass Siliziumdioxid (SSiO2)-Nanopartikel in PANi/SiO2-Nanokompositen von PANi bedeckt waren und die elektrische Leitfähigkeit der Nanokomposite mit dem Anstieg des SiO2-Gehalts abnahm.
Das PANi/SiO2-Nanokomposit mit 4,1 Gew.-% SiO2 hatte eine Leitfähigkeit von 7,6 × 10-2 S/cm und die von PANi betrug 8,7 × 10-2 S/cm. Folglich zeigten Epoxidbeschichtungen, die 30 Gew.-% PANi/SiO2-Nanokomposite enthielten, einen höheren Oberflächen- und Volumenwiderstand als solche, die reines PANi enthielten.
Verbesserte mechanische Eigenschaften
Im Vergleich zu einer Epoxidbeschichtung mit reinem PANi verbesserte verbesserte die Erhöhung des SiO2-Gehalts in PANi/SiO2-Nanokomposit die mechanischen Eigenschaften. Die Beschichtung, die PANi/SiO2-Nanokomposit mit 17,2 Gew.-% Siliziumdioxid enthält, wies gute mechanische Eigenschaften (20 L/mil Abriebfestigkeit, 100 kg cm Schlagfestigkeit) und einen für antistatische Beschichtungen zulässigen Oberflächen- und Volumenwiderstand (1,3 × 1011 Ω/cm2 bzw. 6,6 × 1010 Ω cm) auf.
Due STuedie wurde in Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020) veröffentlicht.
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