Mit Polyacrylsäure modifiziertes Graphenoxid in WPU-Beschichtungen
Die Einbindung von Graphenoxid (GO) in wässrige Polyurethanbeschichtungen (WPU) birgt ein großes Potenzial zur Verbesserung der Leistung von WPU-Beschichtungen. Die homogene Dispersion von GO in der Polymermatrix stellt jedoch nach wie vor eine Herausforderung für die Anwendung von GO dar.
In einer neuen Arbeit wurde das mit Polyacrylsäure modifizierte Graphenoxid (PAA-nGO) mit hoher Dispersionsstabilität in einem breiten pH-Bereich (4-11) durch eine zweistufige Amidierungsreaktion hergestellt. PAA-nGO kann gleichmäßig in WPU als bifunktionales Additiv dispergiert werden, um WPU/PAA-nGO-Beschichtungen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, chemischer Beständigkeit und Abriebfestigkeit herzustellen. Die so hergestellte WPU/PAA-nGO-Beschichtung wies eine verbesserte Zugfestigkeit (18,12 MPa) und Reißfestigkeit (38,07 kN/m) auf, die um 56,1 % bzw. 51,5 % höher waren als die der reinen WPU-Beschichtung.
Verbesserte Leistung
Interessanterweise zeigte die WPU/PAA-nGO-Beschichtung eine verbesserte chemische Beständigkeit. Vor allem die Abriebfestigkeit der WPU/PAA-nGO-Beschichtung wurde erheblich verbessert, und die Massenverlustrate wurde um 77,1 % verringert. Insgesamt bietet die neue Arbeit eine potenzielle Strategie zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der chemischen Beständigkeit und der Abriebfestigkeit von Beschichtungen auf WPU-Basis durch Einführung von PAA-nGO mit guter Dispersion und hoher Stabilität in einem breiten pH-Bereich.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 170, September 2022 veröffentlicht.