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Mittwoch, 03. Juni 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Leistungseigenschaften von graphenoxid/wasserbasierten Polyurethan-Nanobeschichtungen

Dienstag, 12. Mai 2020

Die Auswirkungen des Graphenoxidgehalts auf die Leistungseigenschaften von graphenoxid/wasserbasierten Polyurethan-Nanobeschichtungen wurden untersucht.

Die beobachteten Verbesserungen deuten darauf hin, dass GO ein brauchbarer Nanofüllstoff für WPU-Beschichtungen ist. Bildquelle: Goodward - Pixabay (Symbolbild).
Die beobachteten Verbesserungen deuten darauf hin, dass GO ein brauchbarer Nanofüllstoff für WPU-Beschichtungen ist. Bildquelle: Goodward - Pixabay...

Graphenoxid (GO) ist aufgrund seiner herausragenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften, der guten Dispergierbarkeit in Wasser und der im Vergleich zu Graphen niedrigen Kosten ein guter Kandidat für Nanofüllstoffe in wässrigen Beschichtungen. Wissenschaftler berichten über die Leistung einer einkomponentigen, wasserbasierten Polyurethan (WPU)-Nanobeschichtung, die mit vier verschiedenen GO-Beladungen ([0,4 bis 2,0] Massenprozent) formuliert wurde.

Die Ergebnisse zeigen, dass GO-Schichten in WPU gut dispergiert waren und eine gute Haftung an WPU aufweisen. Bei den höheren Massenbelastungen ([1,2 % oder 2 %] nach Masse) erhöhte GO den Modulus und die Streckgrenze von WPU um 300 % bzw. 200 %, erhöhte die Wärmeleitfähigkeit um 38 %, verringerte die Freisetzungsrate der Verbrennungswärme (Entflammbarkeit) um 43 % und senkte die Sauerstoffdurchlässigkeit um bis zum Siebenfachen.

GO als brauchbarer Nanofüllstoff für WPU-Beschichtungen

Das Vorhandensein von GO erhöhte jedoch die Wasserdampfaufnahme bei hoher Luftfeuchtigkeit. Abgesehen davon deuten die beobachteten Verbesserungen der physikalischen und mechanischen Eigenschaften in Kombination mit der einfachen Verarbeitung darauf hin, dass GO ein brauchbarer Nanofüllstoff für WPU-Beschichtungen ist.

Die Studie wurde in Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020). veröffentlicht.

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