在水系统中应用的乙烯/乙烯纤维素复合涂层的制备和特性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 表面化学 表面化学

背景情况:

• 和乙烯纤维素 (EC) 是具有涂料应用潜力的生物聚合物.
• 从天然聚合物开发稳定且功能性的涂层是一个活跃的研究领域.
• 了解聚合物组成和环境稳定性之间的相互作用至关重要.

研究的目的:

• 准备和表征一个复合涂层使用和乙烯纤维素 (EC).
• 评估复合材料涂层的机械性能,水稳定性,水溶性和耐油性.
• 确定制备高性能Zeen/EC复合涂层的最佳条件.

主要方法:

• 复合涂料制备,使用不同的ain/EC比率,水性乙醇度,增塑剂含量和固化温度.
• 机械测试 (拉力强度,破裂时的延伸).
• 在不同的温度和pH条件下进行水稳定性和溶解性测试.
• 油性耐油性评估. 油性耐油性评估.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行表面形态分析.
• 通过测量水接触角来评估表面的疏水性.
• 使用富里埃转换红外光谱法 (FTIR) 进行化学结构分析.

主要成果:

• 确定了最佳条件:1: 9的ain/EC比率,93%的 (v/v) 水性乙醇,0.3g/g的油酸和70°C的固化温度.
• 经过4周的浸水,优化复合材料涂层的抗拉强度为4.61 MPa,破裂时的延长率为21.60%.
• 涂层表现出极好的耐油性,在1周内没有观察到油泄漏.
• 水溶性很低,在各种条件下 (RT/80°C,中性/酸性pH) 从3.79%到5.44%不等.
• 在浸泡后,SEM显示了该组件的胀和微孔形成,而FTIR证实了通过疏水相互作用和键的物理化合物.

结论:

• 优化的Zeen/EC复合材料涂层提供了机械强度,水稳定性和耐油性的有前途的组合.
• 复合材料涂层表现出可调节的水溶性和与纯钢相比,增强的表面疏水性.
• 这些发现表明,这种生物基复合材料涂层在需要保护性和稳定的表面功能的领域有潜在的应用.