接口调节的聚合物涂层通过表面工程回收轮胎来实现
Reymark D Maalihan1, Sanjida Ferdousi2, Marcel Roy B Domalanta1
1Department of Coatings and Polymeric Materials, North Dakota State University, Fargo, North Dakota 58102, United States.
ACS applied materials & interfaces
|August 9, 2025
概括
这项研究使用功能化地面轮胎 (fGTR) 增强了聚合物涂层. 改性提高了灵活性和断裂能量,为耐用,耐腐蚀的障碍物提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 聚合物涂层具有出色的化学耐药性,但由于表面能量较低,在恶劣条件下粘合性和结构完整性较差.
- 提高聚合物涂层的性能需要制定策略,在不损害固有的稳定性的情况下增强界面粘附和机械性能.
研究的目的:
- 开发一个可扩展的接口工程策略,以提高聚乙烯化物-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) 涂料的性能.
- 研究使用功能化地面轮胎 (fGTR) 作为可持续添加剂,以提高合性,机械性能和聚合物涂层的耐腐蚀性.
主要方法:
- 消费后地面轮胎 (GTR) 通过表面启动的聚烯酸接种功能化,以创建fGTR.
- 在不同的度中,fGTR被纳入PVDF-HFP,在7重%时观察到最佳性能.
- 用机械测试 (断裂时的延长,断裂能量),电化学阻抗光谱 (EIS),有限元素建模 (FEM) 和循环腐蚀测试来评估涂层性能.
主要成果:
- 与未经修改的PVDF-HFP相比,最佳的7%重量%fGTR复合物在断裂时延长率增加了近3倍,并且断裂能量增加了两倍以上.
- 在盐溶液中30天后,EIS数据显示屏障性能持续,低频阻抗模量约为1.3 × 10^9欧姆·厘米2.
- FEM和循环腐蚀测试证实了fGTR修改涂层的压力分布改善和长期耐用性增强.
结论:
- 表面功能化的GTR在薄膜聚合物涂层中起到有效的,可调整接口的添加剂作用.
- 这种方法提供了一个可持续的途径,可以创建具有显著改进的机械性能的多功能,耐腐蚀的屏障系统.
- 开发的战略表明了回收材料在高性能涂料应用中的潜力.
