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    功能性涂料:“一个极其令人兴奋的?;せ肪车牧煊颉?/h1>
       日期:2019-08-15     作者:中国无机涂料网    浏览:507    评论:0    

    现代功能可以使涂料更具可持续性,增加价值并使日常生活更轻松。我们采访了Fraunhofer IFAM的Gesa Patzelt,了解功能性涂料的工作原理,如何开发它们以及短期和长期市场准备的功能。


    功能性涂料:“一个极其令人兴奋的?;せ肪车牧煊颉?涂料在线,coatingol.com

    Frasahofer IFAM博士gesa Patzelt博士

    Gesa Patzelt博士是德国Fraunhofer IFAM的项目负责人无机涂料网cnwjtl.com。她将于10月份举办功能性涂料研讨会。


    功能性涂料的定义是什么?


    Gesa Patzelt博士:当问到不同的专家时,定义略有不同。最终,涂层的一般性能,如防腐蚀或装饰,应该由其他功能补充。这些属性范围很广,也可以针对各种应用进行不同的定义。


    例如,在航空工业中,这些包括抗污染,抗冰,侵蚀稳定性,但也降低了机翼上的流动阻力。最终,所有能够节省燃料的技术。原则上,许多发展是由环保,例如话题引发的,因为一个人想减少二氧化碳2排放量。这就是为什么功能性涂料也是一个非常令人兴奋的领域,有助于?;せ肪?。


    这当然不仅仅是航空业的情况?


    Patzelt:没错,这个区域还有防污涂料,用于防止微生物在船上生长。目前,杀生物剂主要用于此目的,但由于其毒性,其中一些已经被禁用。我们还在开发功能概念作为替代方案。在这里,我们可以帮助减少海洋污染。一方面,通过使用较少的燃料如重油,另一方面,通过使用很少或根本不使用杀生物剂。



    是否有市场上已有的功能性涂料的具体实例?


    Patzelt:是的,这是我们与Adler-Werk Lackfabrik一起开发的自我修复木材清漆。该涂层含有微胶囊。如果由冰雹引起损坏,则由胶囊形成的自愈剂从胶囊中出现并?;つ局驶?,因为形成的裂缝部分填充。


    还有一些涂料即将商业化。例如,我们开发了一种具有微观结构的漆,其模仿鲨鱼皮。这用于航空和风能的阈值,旨在降低壁摩擦阻力。


    经典功能涂层,易清洁涂层怎么样?


    Patzelt:这里有一些东西已经使用了很长时间。例如,每个人都知道莲花。原则上,易清洁涂层的耐久性尚不十分理想。这是功能性涂层的一般问题。


    这是什么原因?


    Patzelt:每个案例都有所不同。为了理解这一点,您必须知道如何创建功能。最简单的方法是使用添加剂实现功能。它们可在聚合物基质中移动并迁移到表面以在那里发挥功能。然而,它们也可以以这种方式从涂层中消失。当然,添加剂的储存器最终会耗尽。


    您还必须了解功能性添加剂如何适合配方,以及配方中使用的所有其他添加剂和填料和颜料是否与这些添加剂相容?;箍赡芊⑸贾陆系妥枇Φ牟患嫒菪?。因此,通常,更好地开发与此一致的聚合物基质并且可能与其交联活性物质。在这种情况下,稳定性要高得多。


    但这听起来也更复杂。


    Patzelt:是的,它有点复杂。但也可以将其他官能团与添加剂偶联,然后添加剂与聚合物基质相互作用。例如,异氰酸酯可与添加剂的OH基团相互作用并交联。通过这种方式,这些物质牢固地结合在一起,不会迁移到表面,在那里它们可以直接锚定并可以使用更长时间。


    现在有两种策略,一种是以传统方式添加添加剂,另一种是以固定方式加入添加剂?;褂衅渌呗月??


    Patzelt:当然,我之前提到的是微胶囊。这里,待包封物质的化学结构是决定性的??梢苑庾安煌奈镏?,这取决于它们是否在含水或含溶剂的环境中。这也将是存在于涂层中但在这种情况下仅通过损坏再次释放的储存器的示例。


    这不仅仅是关于自我修复。例如,荧光染料也被包封,然后当涂层受损时它起到指示剂的作用。这对于具有一定裂缝倾向且不一定清晰可见的材料是有用的。


    此外,我们还有一个概念,在其中我们展示均匀分布的填充物的顶层,然后对它们进行功能化,以便稍后使用?;蛘吣丫杂玫壤胱犹灞┞兜目帕=辛斯δ芑?。前提条件是等离子体不会改变官能化。这些微胶囊确保保持自修复涂层的?;すδ?。


    是否有任何概念也可以光学恢复初始状态?


    Patzelt:是的,但他们离应用程序更远了。这是内在自我修复的领域,其中自我修复源于聚合物。在聚合物基质中存在金属络合物,其在损坏时首先分离但随后重新定向,或通过氢键,然后在损坏后重新定向并且再次完全修复涂层。


    Fraunhofer IFAM还有一篇博士论文,该论文表明,此处研究的聚合物的自我修复仅适用于一定的湿度。这意味着总有某种触发器能够实现自我修复,这意味着这种涂层不能在全世界范围内使用。


    到目前为止,我们主要讨论了各个功能。是否也可以创建两个或三个不同的功能?


    Patzelt:肯定有功能可以相互结合。例如,具有非常好的侵蚀稳定性的弹性体涂层也可以制成疏水性的,使得它们还具有易于清洁或防污的特性。


    但功能有时会对彼此产生负面影响。例如,涂层的结构会受到影响。当然,为所有功能配备一个涂层会很棒,但不幸的是,这样做是行不通的。


    如果我们展望未来,在功能性涂料领域将会变得重要吗?


    Patzelt:一般来说,结构化表面的主题在涉及不同的恐惧症时很有意思,即疏水和疏油表面的组合。这是一种排斥污垢或昆虫的方法,它由许多不同的成分组成。


    但仍有很多发展方向。特别是,我们需要了解微观和纳米结构之间的相互作用,它们的组合以及结构的理想外观。 


    例如,我们无法事先预测某些结构将如何影响冰测试或抗污染测试。如果我们完全理解这一点,我们将来可以向工具箱的方向移动更多。


     
    标签: 访谈
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