Nanohybrid-Beschichtungsmaterialien auf Basis von POSS-Vinylurethanacrylat
Forschende fanden heraus, dass die Verwendung von POSS-vinyl-heptaisobutyl-substituierten Verbindungen als anorganischer Zusatzstoff die thermischen und physikalischen Eigenschaften von nanohybriden Beschichtungsmaterialien erheblich verbessert.
Die Wirkung von POSS-Vinyl-Heptaisobutyl-substituierten (POSSV) Verbindungen als anorganisches Additiv auf die thermischen und physikalischen Eigenschaften von Nanohybrid-Beschichtungsmaterialien auf Basis von Urethanacrylat (UA)-Harz wurde untersucht. Eine Diolverbindung, die aus der Reaktion von Itaconsäure und 1,2-Epoxycyclohexan gewonnen wird, wurde zur Herstellung eines UV-härtbaren Urethanacrylatharzes auf Epoxidbasis verwendet. Durch Härtung des UA-Harzes mit UV-Strahlung durch die Thiol-En-Reaktion, gemischt mit verschiedenen Mengen von POSSV-Verbindungen, wurden Nanohybrid-Beschichtungsmaterialien erhalten.
Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 26.11.2024 in Essen.
Die Struktur des UA-Harzes wurde durch Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie und kernmagnetische Resonanzspektroskopie charakterisiert. Der UV-Härtungsprozess wurde auch durch die Methode der Doppelbindungsumwandlung untersucht. Die Aggregation der Nanohybridmaterialien wurde durch Röntgenbeugung bestimmt. Die thermischen, nicht brennbaren und thermomechanischen Eigenschaften der Proben wurden mittels thermogravimetrischer Analyse, Sauerstoffgrenzwertindex und dynamisch-mechanischer Analyse untersucht. Die Lichtdurchlässigkeit der Proben wurde durch UV-Vis-Spektrophotometrie bestimmt, und ihre morphologische Struktur wurde durch Rasterelektronenmikroskopie ermittelt. Darüber hinaus wurden der Gelgehalt, die Quellungsrate, die Härte, die Adhäsion, die Kontaktwinkel und die Beständigkeit der Proben gegenüber Chemikalien und Lösungsmitteln untersucht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die aus dem synthetisierten UA-Harz gewonnenen und mit POSSV-Zusatz verbesserten Nanohybridmaterialien in der Beschichtungsindustrie eingesetzt werden können.
Journal of Coatings Technology and Research, Band 21, Seiten 575-587, (2024)