Verbesserung der Fließfähigkeit und Aushärtungsreaktion von ultrafeinen Pulverbeschichtungen durch einfach herzustellende Al2O3/C4H6N2-Nanokomposite
Forschende fanden heraus, dass die Einbindung eines Nanokomposits die Fließfähigkeit und die Aushärtungsreaktion von ultrafeinen Pulverbeschichtungen erheblich verbessert, die Aushärtungstemperaturen senkt und die Qualität der Beschichtung verbessert.
In den letzten Jahren hat sich der Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) in verschiedenen Industriezweigen wie der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt und der Automobilindustrie aufgrund ihres Potenzials, die Energieeffizienz zu verbessern und das Gewicht zu reduzieren, zunehmend verbreitet. Es ist jedoch nach wie vor eine Herausforderung, die Nachfrage nach umweltfreundlichen und qualitativ hochwertigen Beschichtungen für FVK zu befriedigen. Ultrafeine Pulverbeschichtungen haben sich als vielversprechende Lösung herauskristallisiert, da sie eine kostengünstige und hochwertige Alternative zu herkömmlichen Lösemittellacken darstellen und keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) emittieren. Trotz ihrer potenziellen Vorteile gibt es zwei Haupthindernisse für das Auftragen ultrafeiner Pulverbeschichtungen auf FRP: die geringe Fließfähigkeit des Pulvers und die hohe Aushärtungstemperatur.
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Um diese Hindernisse zu beseitigen, stellten die Forscher ein Nanokomposit her, das 2-Methylimidazol enthält, und bewerteten dessen funktionelle Eigenschaften in ultrafeinen Pulverbeschichtungen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von 0,3-0,5 Gew.-% des Nanokomposits die statische und dynamische Fließfähigkeit des Pulvers bis zu qualifizierten Qualitäten deutlich verbesserte und die Aushärtungsreaktionen wirksam förderte, wodurch die Aushärtungstemperatur um 20 °C gesenkt wurde. Darüber hinaus verringerte sich die Filmdicke um etwa 50 %, und das endgültige Aussehen, die Rauheit und die Wasserbeständigkeit wurden deutlich verbessert. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Nanokomposit die Fließfähigkeit und die Aushärtungsreaktion der ultrafeinen Pulver effektiv verbessert und erfolgreich dünne und qualifizierte Filme auf FRP-Substraten erzielt hat, was sehr vielversprechend für die Ausweitung der Anwendung von ultrafeinen Pulverbeschichtungen in der Beschichtungsindustrie ist.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 185, December 2023, 107836