Verbesserung der Eigenschaften von Polyacrylatbeschichtungen
Die Einbindung von Metallionen in Polyacrylatbeschichtungen birgt ein großes Potenzial zur Verbesserung ihrer Leistungen und zur Schaffung zusätzlicher Funktionalitäten.
Forscher haben eine neue Art von wasserlöslichem Polyacrylsäure-Zn(II)-Komposit (PAA-Zn) über die Verknüpfung von Zn2+-Ionen und Carboxylgruppen von PAA entwickelt, das eine extrem hohe Stabilität in Wasser in einem breiten pH-Bereich (2-11) aufweist. Es wurde auch einfach in Polyacrylatlatex (PL) als bifunktionelles Additiv eingesetzt, um eine Beschichtung mit hohen mechanischen Eigenschaften, Abriebfestigkeit und antibakterieller Wirkung herzustellen.
Vielversprechende Strategie
Die PAA wirkte als dispergierender Träger von Zn2+-Ionen und förderte so die gleichmäßige Dispersion von Zn2+-Ionen in PL, während es die Koordination zwischen Zn2+-Ionen und PL pufferte. Die so hergestellte PL/PAA-Zn-Beschichtung zeigte eine deutlich verbesserte Zugfestigkeit (11,45 MPa) und Reißfestigkeit (21,01 kN/m) um 120 % bzw. 50 % im Vergleich zur ursprünglichen PL-Beschichtung. Vor allem die Abriebfestigkeit der PL/PAA-Zn-Beschichtung wurde beträchtlich verbessert. Sie zeigte einen um 36 % verringerten Massenverlust, wenn sie 2000 Mal intensivem Abrieb mit Sandpapier (320 mesh) unter 44 kPa ausgesetzt wurde. Darüber hinaus zeigten die PL/PAA-Zn-Beschichtungen eine beträchtliche antibakterielle Aktivität gegen grampositive und gramnegative Bakterien.
Wie die Forscher betonen, zeigt ihre Arbeit eine vielversprechende Strategie für die gleichmäßige Dispersion von Metallionen in Polyacrylatbeschichtungen zur Verbesserung ihrer allgemeinen Eigenschaften.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 162, Januar 2022, veröffentlicht.