通过与酸进行内部交叉连接,增强喷涂纤维素纳米纤维涂层的机械强度
Pieter Samyn1, Patrick Cosemans1, Erik V Van der Eycken2,3
1Department of Innovations in Circular Economy and Renewable Materials, SIRRIS, Gaston Geenslaan 8, B-3001 Leuven, Belgium.
Polymers
|September 27, 2025
概括
这项研究提高了工业用途的纳米纤维素涂层耐用性. 混合纤维素纳米纤维和酸涂层提供优越的机械强度和粘附性,改善表面保护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 纳米纤维素涂料的增强机械耐用性对于工业应用至关重要.
- 表面涂料经常暴露在需要强大的性能的苛刻条件下.
研究的目的:
- 设计和评估不同的纳米纤维素涂层配置,以提高机械性能.
- 研究酸度和涂层结构对耐用性的影响.
主要方法:
- 在玻璃基板上喷水性纤维素纳米纤维 (CNF) 悬浮物与酸 (BA) 和多多巴胺 (PDA) 介层.
- 创建具有不同BA度的多层 (CNF/BA) 和混合层 (CNF+BA) 涂层.
- 评估机械性能,使用带,擦,横切和划痕测试.
主要成果:
- 一个PDA/BA中间层 (10mM BA) 显著改善了粘合强度.
- 混合CNF + BA涂层 (10mM BA) 呈现出最高的凝聚强度 (9N抗划痕).
- 多层CNF/BA涂层 (100mM BA) 显示出良好的抗划痕 (8N),但高BA度可能导致脆化.
结论:
- 混合CNF + BA涂层含高酸度,提供最佳密度和机械阻力.
- 有效的交叉连接增强了反水性,但如果涂层密度下降,可以降低透明度.
- 化学分析证实,酸交叉连接减少了纤维素纳米纤维的自由基.
