高分子胶束为基础的透明,防水,防涂鸦,耐磨涂层
对抗污涂层的要求非常严格:他们需要不可见,薄,可以抗御任何可能的污染物并且不会损伤基底本身的特性,并且他们也需要非常的牢固。Angewandte Chemie这本刊物中,加拿大的科学家发布了新的一种涂层,该涂层是通过由嫁接高分子胶团植入聚氨酯中。一种基于这样微粒团的涂层有着稳定的表面性能,即使在很长时间的使用之后。
图源:Wiley-VCH
为了能够防油并且防水,氟化高分子被接入聚氨酯(PU)涂层中。但是,被加入的氟化物通常与PU涂层成相分离态,这样会形成浑浊的薄膜。并且,这样的涂层将会在其表面聚集极多的氟化物。当表面的氟化层被磨损,那么抗涂写的能力就会瓦解。为了解决这些问题,加拿大皇后大学的嵌段聚合物专家GuoJun Liu以及Muhammad Rabnawaz发明了一种新型的方式,他们通过利用一种接枝共聚物的自组装性质来制作含有许多羟基以及氟化聚合物油的侧链的共聚物的主链。
“我们认为这些醇可以在一种碳水化合物的溶液中自组装成胶束,氟化物的侧链为核,主链为冠”,作者说道。他们之后生成了一种交联的PU矩阵,这是通过在胶束溶液中添加母性多元醇以及反应性二异氰酸酯达成的。前提是氟化物多元醇胶束需要平均的分布在固化的PU块中,于是,部分磨损的涂层将会暴露在涂层矩阵内的氟化区形成新的表面。
事实上这些设计的涂层被发现是透明的,防湿,防涂鸦,防污并且防磨损的,Liu和Rabnawaz写到。这些涂层是清澈的因为氟化物并没有和PU组份发生相分离,他们防涂鸦是因为他们有氟化高分子油,他们防湿是因为涂层是高度交联的。最重要的是,他们非常的耐磨,因为他们的胶束结构可以成为很稳定的氟化链的储存器,所以就算磨损的表面也不会与新的表面有什么组分上的差异。
科学家想象着将它应用到触屏和防涂鸦涂层上。“我们的氟化PU配方可以在非常多的基底上使用。”他们说道。事实上,一种应用的例子已经在他们在AngewadteChemie的文章中发表了出来:他们将一半的智能手机的表面涂上了该涂层,并且发现不影响触摸屏的使用。更重要的是,他的墨水和涂料抗性让这种新涂层不仅仅可以防止手拿的装置上出现指纹,还可以防止墙体结构上出现不想要的涂鸦。
关于作者:
Guojun Liu博士是Kingston皇后大学的化学系教授。他的小组致力与设计,准备,学习并应用嵌段和嫁接聚合物作为建筑材料。Liu博士有很多的荣誉,最新的荣誉是得到了加拿大化学研究院颁发的高分子科学与工程奖以及中国科学院颁发的杰出海外中国青年研究奖。
作者:Guojun Liu, Queen's University, Kingston (Canada),http://faculty.chem.queensu.ca/people/faculty/Liu/index.html
Source:http://onlinelibrary.wiley.com/
新材料在线编译整理——翻译:陈亮 校正:摩天轮
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