Photovernetzbare Polyurethane mit cumarinmodifizierten Silica-Nanopartikeln
In einer kürzlich veröffentlichten Studie verstärkten Forscher photovernetzbare Polyurethane mit kumarinmodifizierten Silica-Nanopartikeln zur Verbesserung photoreaktiver Beschichtungen.
Cumarin und poly-ε-(Caprolacton)diol (PCL)-basierte Polyurethane (PUs) wurden mit modifizierten Silica-Nanopartikeln (mSiNPs) verstärkt, in denen ein neuartiges Cumarinmolekül synthetisiert wurde. Das Verhalten als photoreaktive Beschichtungen dieser Materialien wurde untersucht. Die Modifikation der Silica-Nanopartikel (SiNPs) wurde mittels Infrarotspektroskopie (FTIR), thermogravimetrischer Analyse (TGA) und UV-Spektroskopie analysiert. Die Erträge der Photovernetzung in Nanokompositen, die mit mSiNPs beladen sind, wurden durch UV-Vis-Spektroskopie untersucht, die einen höheren Umwandlungsgrad zeigte als Nanokompositen mit unveränderten SiNPs und unverstärkten PUs. Die Dispersion von mSiNPs auf segregierten Mikrodomänen wurde mittels Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) beobachtet.
Verbesserte thermische Stabilität der PU-Matrix
Das Vorhandensein von Cumarin, das auf der SiNPs-Oberfläche (mSiNPs) aufgepfropft ist, führt zu einer Verbesserung der thermischen Stabilität der PU-Matrix. Unterdessen konnten die Wissenschaftler die mechanische Leistung vor und nach dem Bestrahlungsprozess aufrecht erhalten, was vor allem auf die verbesserte Interaktion zwischen Nanofiller und Matrix zurückzuführen ist. Kontaktwinkelmessungen wurden ebenfalls durchgeführt, um die Veränderungen der Hydrophobie auf der Oberfläche von modifizierten Nanokompositen zu untersuchen. Die beobachtete Phasentrennung war mit den mechanischen und thermischen Eigenschaften der Materialien verbunden und die Lichtvernetzung von Cumarin-Einheiten bringt dem Endmaterial eine hohe Reaktionsfähigkeit, die als lichtschaltbare Beschichtungen eingesetzt werden kann.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 123, October 2018, Pages 63-74.
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