Механические свойства покрытий улучшаются благодаря наночастицам

Какое влияние на механические и адгезионные свойства порошковых покрытий имеют микрочастицы и наночастицы, было исследовано специалистами иранского Института полимеров и нефтехимии совместно с американским Институтом исследования лакокрасочных материалов.

Исследователями были изготовлены смеси, которые отличаются друг от друга долей содержания частиц гидроксида алюминия, диоксида титана, а также различных типов высокодисперсного диоксида кремния. Механические и адгезионные свойства, которыми владеют порошковые покрытия, были оценены с помощью проведения измерений предела прочности, динамического механического термоанализа (ДМТА), вертикального определения адгезии путем отслаивания. 

 Благодаря результатам было выяснено, что механические свойства порошкового покрытия улучшились с помощью добавления в состав частиц в размере до 2 % от общей массы. Весовая доля и размер частиц влияли на степень эффекта. В улучшении механических и адгезионных свойств более эффективным оказался высокодисперсный диоксид кремния с добавлением диметилдихлорсилана.

 Механические свойства также подвергались изменению при каждом следующем увеличении содержания частиц до 3 % от общей массы. Одной из главных причин неустойчивости свойств является нежелательная дисперсия, а также скопление наночастич, включение воздуха и разрывы пленки.

Ученые сделали вывод, что предварительная дисперсия частиц в определенном растворителе, так, например, в этаноле с помощью ультразвукового облучения, перед добавлением их в состав порошковых красок, что является более эффективным способом улучшения свойств покрытия. Также благодаря ультразвуковому облучения становится возможным разбивать скопления наночастиц до необходимых размеров.