Wydarzenia i relacje

Materiały zastępcze i nowe produkty

Bayer wprowadził nowe materiały pokryciowe utwardzane światłem. Rodzina Bayhydrol to wodne dyspersje poliuretanowe do pokrywania powierzchni drewnianych i polimerowych, rodzina Desmolux to bezrozpuszczalnikowe wyroby akrylowe. Reklamowany jest zwłaszcza Despmolux XP 266, pierwszy akrylan uretanu allofanowego, bardzo odporny chemicznie i mechanicznie.

Ze względu na stabilność mechaniczną i odporność na korozję postulowane jest wprowadzanie do farb pigmentów i wypełniaczy mineralnych. Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Pardubickim na farbach epoksydowych potwierdziły dobre własności dwutlenku tytanu (badano rutyl). W niektórych testach lepszy był wollastonit (krzemian wapnia) i ortofosforan cynku. Centrum Badawcze w Gudżaracie proponuje zastępowanie dwutlenku tytanu tańszymi krzemianami glinowo-wapniowym i glinowo-magnezowym.

Laboratoria Degussy zdołały uzyskać tak równomierne rozłożenie mikro- i nanocząstek pigmentu i nośnika, że na granicy lakier-powietrze uzyskano pojawienie się plazmonów (quasi cząstek obdarzonych ładunkiem i przemieszczających się po powierzchni). Otwiera to pole do manipulacji barwami i efektami specjalnymi w pokryciach. Nowa gałąź farbiarstwa zajmować się będzie głównie manipulowaniem własnościami powierzchni chronionej i nośnika, umożliwiającymi powstawanie struktur samoporządkujących się w warstwach ochronnych. Jeszcze przed 20 laty silnie świecące plazmony generowano na niektórych kryształach promieniowaniem synchrotronu lub lasera. Obecnie realne staje się ich tanie wykorzystanie w życiu codziennym. C.M. Snively i J. Lauterbach (Univ. of Delaware) opracowali metodę nanoszenia warstw polimerowych na powierzchnie metalowe. Na metalu schłodzonym poniżej temperatury wrzenia olefiny, osadzali monomer i polimeryzowali go światłem nadfioletowym, ewentualnie w obecności komonomeru (fumaronitryl, krotononitryl, alkohol cynamonowy). Otrzymano filmy powierzchniowe, które w zależności od czasu naświetlania miały od kilku nanometrów do kilku mikrometrów grubości. Masy cząsteczkowe wahały się od 100 tys. do miliona. Jednostka badań polimerów koncernu BASF prowadzi współfinansowany przez Unię Europejską program badawczy „Newton”, zmierzający do technicznego wykorzystania 3-wymiarowych „kryształów fotonicznych”. Wychodzi się z mikronowych kulek polistyrenowych, na które wszczepia się z roztworu kolejne monomery. Powstające tworzywa mają 1-20 nm defekty o ostrych krawędziach. Nanosi się na wolne przestrzenie Si, po czym usuwa polimery. Europejski zespół kierowany przez Philippe deVriendt (Sika S.A.) opracował nowy beton Ceracem z włóknami syntetycznymi. Jest mocny jak stal, odporny na wodę i ogień. Zrobiono z niego belki nośne najwyższego na świecie wiaduktu Millau nad rzeką Tarn (Francja). Należąca do Akzo Nobel firma Herbol doniosła o pierwszym zastosowaniu BASF-owskiego „nanobindera” COL.9 do pokryć zewnętrznych. Fasady wykazują znacznie mniejsze brudzenie się i mają trwałe kolory. COL.9 to nanocząstki nieorganiczne w dyspersji polimerowej, rozproszone w wodzie. Tworzą 3-wymiarową sieć, nadającą powierzchni twardość i hydrofilowość. Odrzucanie brudu bierze się z oddziaływań pomiędzy składnikami organicznymi i nieorganicznymi. Powierzchnia nie akceptuje dodatkowych składników. E. Fried Schubert z zespołem z politechniki Rensselaer opracowali pokrycie, które nie odbija światła padającego prostopadle do powierzchni. Na podstawę z AlN nanieśli strumieniem elektronów 3 warstwy zorientowanych nanoprętów TiO2, a na nie 2 warstwy nanoprętów Si, nierównolegle. Całość miała 600 nm grubości i współczynnik załamania 1,05. Zespół prof. Sangermano z politechniki w Turynie badał filtry UV oparte o nanodomieszki TiO2 do pokryć. Okazało się, że promieniowanie może wywoływać przemianę zol-żel i w ten sposób fotosensybilizować powstawanie absorbującego je tlenku in situ. V. Stenzel z zespołem z Instytutu Frauenhofera Technik Produkcyjnych i Materiałów Stosowanych w Bremie badali zachowanie nanocząstek SiO2 w przezroczystych lakierach poliuretanowych. Okazało się, ze wypełniacz nie jest trwały w obecności nadmiarowych grup izocyjanianowych, można go za to stabilizować kwasem węglowym i nadmiarem grup alkoholowych. Badania firmy Eckart GmbH dowodzą, że znaczny wzrost odporności klimatycznej i chemicznej farb osiągnąć można powlekając cząstki pigmentu krzemionką (technika zol-żel).

Artykuł pochodzi z czasopisma „Chemical Review”, listopad 2007