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Freitag, 14. Dezember 2018
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Dreischichtige Latexbeschichtungen auf Polysilsesquioxan-Basis

Freitag, 09. November 2018

Wissenschaftler beschäftigten sich kürzlich mit der Herstellung und den Eigenschaften von Dreischicht-Kern-Schalen-Struktur-Latexbeschichtungen auf Polysilsesquioxanbasis mit fluoriertem Polyacrylat und Silica-Nanokomposit als Außenschicht.

Beschichtungen auf Basis von Polysilsesquioxanen (PSQ) kommen unter anderem bei Leuchtdioden zur Anwendung. Quelle: i-picture – stock.adobe.com.

Beschichtungen auf Basis von Polysilsesquioxanen (PSQ) kommen unter anderem bei Leuchtdioden zur Anwendung. Quelle: i-picture – stock.adobe.com.

Polysilsesquioxane (PSQ)-basierte fluorierte Polyacrylat/Kieselerde-Hybridlatexbeschichtungen wurden mit PSQ-Latexpartikeln als Keimzelle und Methylmethacrylat, Butylacrylat, 3-(Trimethoxysilyl)-Propylmethacrylat (MPS)-modifizierten SiO2-Nanopartikeln (NPs), 1H,1H,2H,2H,2H,2H-Perfluorooctylmethacrylat (PFOMA) als Hüllenmonomere durch emulgatorfreie Miniemulsionspolymerisation synthetisiert. Die Ergebnisse der Fourier-Transformations-IR-Spektroskopie, der Transmissionselektronenmikroskopie und der dynamischen Lichtstreuung deuten darauf hin, dass die erhaltenen Hybridpartikel mit einem dreilagigen Kern-Schale-Muster entstanden sind.

Verbesserte Thermostabilität des PSQ-basierten Polyacrylat-Latexfilms

Kontaktwinkelanalyse, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Atomkraftmikroskopie zeigten, dass der SiO2 NPs enthaltende Hybridfilm im Vergleich zum Steuerungssystem (ohne SiO2 NPs) eine höhere Hydrophobie, eine geringere freie Oberflächenenergie und Wasserabsorption aufweist. Im Vergleich zum Steuerungssystem zeigte der hybride Latexfilm, der SiO2 NPs in der fluorierten Polyacrylat-Schalenschicht enthielt, den höheren Gehalt an Fluoratomen und eine rauere Morphologie auf der Filmoberfläche. Zusätzlich zeigte die thermogravimetrische Analyse die verbesserte Thermostabilität des PSQ-basierten fluorierten Polyacrylat-Latexfilms aus Nanosilica-Verbundwerkstoffen.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Coatings Technology and Research  September 2018, Volume 15, Issue 5, pp 1077–1088.

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