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将抗污染聚合物链嵌入接枝共聚物胶束的新型涂层材料
发布:shadow   时间:2015/5/6 11:05:05   阅读:1255 
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材料与测试:将抗污染聚合物链嵌入接枝共聚物胶束的新型涂层材料

制备抗污染的涂层通常是很困难的:这种涂层应该是无色和超薄的,能够抵抗任何有可能的污染而不影响基体的基本性质,并且,这种涂层应该做到高度持久耐用。在《Angewandte Chemie》杂志上,来自加拿大的科学家提出了一种基于将聚氨酯聚合物链嵌入到接枝共聚物胶束内的新型涂层制备方法。基于这些胶束制成的涂层,即使是在大量的磨损之后仍具有固定的表面特性。
 
为了达到抗油和抗水的特性,通常在聚氨酯涂料中加入氟化聚合物。然而,添加的氟化聚合物通常会和聚氨酯涂料里的组分发生相分离现象,造成分布不均匀。此外,这样的涂层在表面会出现十分严重的氟富集现象。当表面氟化层被磨损后,抗污染效果将会严重降低。为了解决这些问题,来自加拿大安大略的金斯顿女王大学的嵌段共聚物专家Guojun Liu 和 Muhammad Rabnawaz利用一种接枝共聚物的自组装特性提出了一种新型制备方法,该接枝共聚物主干包含许多羟基(多元醇)基团,侧链为氟化聚合物油。
 
“我们可以想象一下,这些多元醇在烃类溶剂里将会自组装成胶束状,以氟化侧链为核,以主干为表面层。”文章作者说道。研究人员随后通过添加多元醇和活性二异氰酸盐到上述胶束溶液中制备了一种交联的聚氨酯基质。前提是氟化的多元醇胶束最终会完全分散在固化的聚氨酯内,也正是因此,涂层部分磨损将会使涂层基体内的氟化区域暴露在新的表面上。
 
事实证明,这些设计出的新型涂层具有很好的透明性、不可湿润性、抗污染和抗涂鸦性,并且还具有抗磨损性。这种涂层是非常清晰的,因为氟化聚合物不会和聚氨酯内成分发生宏观相分离现象。它们具有很好的抗墨水特性,因为这种涂层内含有氟化聚合物油。这种涂层不可浸湿,因为它们具有高度交联结构。此外,最重要的是,它们具有高度持久的耐用性,因为胶束起到提供氟化聚合物链的类似稳定“蓄水库”的作用。因此,即使是受到摩擦或者磨损的表面也不会和一个崭新的表面有太大差距。
 
研究人员设想将这种涂料应用于触摸屏和抗涂鸦涂层,Guojun Liu 和 Muhammad Rabnawaz说道:“我们的这种氟化聚氨酯涂料能够用于许多不同的基体上”。确实,这种涂料的用途之一已经在他们发表在《Angewandte Chemie》杂志上的文章里提到过:他们在一个智能手机屏幕的半边区域涂上了这种涂层,结果发现两边区域在触摸屏的使用方面并没有差距,并且更为重要的是,这种涂层的防油墨和油漆的性质使得这些手提装置(如手机屏幕)具有很好的抗手印效果。此外,这种涂层还能用在保护墙体免受涂鸦等方面。
 


来源:材料与测试
译者:vince
译自phys.org
 
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