211service.com
První samoopravné nátěry
Když podvozek auta nebo trup lodi začne korodovat, obvykle to skončí na odpadcích. Nové ochranné povlaky vyvinuté na University of Illinois zacelují své vlastní škrábance bez vnějšího zásahu a chrání podkladový kov. Samoopravné prvky, uzavřené v mikrokapslích, které se roztrhnou při poškrábání povlaku, jsou kompatibilní s širokou škálou barev a ochranných povlaků. Nátěry, které jsou uváděny na trh Autonomní materiály of Champaign, IL, může být na trhu již za čtyři měsíce.
Uzdrav se: Ocel lakovaná běžným nátěrem (vlevo) po ponoření do slané vody rezaví. Vpravo poškrábaná ocel chráněná novým samoopravným povlakem nevykazuje korozi. Vložené snímky ze skenovacího elektronového mikroskopu ukazují, že samoopravný povlak vyplnil škrábanec ochranným tmelem.
Materiály, popsané online tento týden v časopise Pokročilé materiály , byly vyvinuty společností Pavel Braun a Scott White , oba profesoři v Beckman Institute na University of Illinois v Urbana-Champaign. Samoopravný systém se skládá ze dvou druhů mikrokapslí: jedna naplněná polymerními stavebními bloky a druhá s katalyzátorem. Protože kapsle vyrobené z polyuretanu udržují reaktivní chemikálie uvnitř izolované, lze je míchat do široké škály povlaků. Při poškrábání povlaků se mikrokapsle roztrhnou a jejich obsah vyteče do trhliny a vytvoří siloxan, polymer, který Braun přirovnává ke koupelnovému tmelu. Na rozdíl od jiných samoopravných systémů nevyžadují nátěry Illinois zvýšené teploty nebo vlhkost k opravě.
Vědci z Illinois poškrábali ocelové plechy, některé potažené materiálem a některé konvenčním povlakem, a poté je na pět dní ponořili do slané vody. Kov pokrytý novým povlakem byl chráněn proti rzi, zatímco škrábance v běžném povlaku umožnily výrazné prorezivění. Uvádějí velmi přesvědčivé tvrzení, že systém funguje tak, jak je inzerováno, říká Christopher Bielawski , odborný asistent materiálové vědy a inženýrství na Texaské univerzitě v Austinu.
Bielawski poukazuje na praktické aspekty nátěrů Illinois, které se skládají z levných, snadno dostupných chemikálií. A Braun říká, že nová aditiva by mohla být použita v široké škále aplikací v nátěrech, které se vytvrzují až do teplot asi 150 °C. Skupina demonstrovala samoopravný systém v různých nátěrech, včetně komerčního nátěru vojenských lodí.
Většina prací na samoopravných materiálech, včetně těch, které vyvinula skupina Illinois, byla zaměřena na jejich začlenění do různých struktur, obnovení mechanických vlastností stěn, aby se nedrolily, nebo křídel letadla, aby se nelámala. Klíčem k technologii povlakování, říká Braun, bylo zapouzdření katalyzátoru. Pokud by katalyzátor nebyl chráněn, mohl by degradovat samotný povlak; díky zapouzdření je systém kompatibilní se širokou škálou barev a nátěrů.
Tyto barvy nebudou vhodné pro místa, kde je důležitá estetika, jako je horní část auta, říká Braun. Kapsle mají průměr 10 až 100 mikrometrů, takže tenčí povlaky, které je obsahují, by byly drsné na dotek. Larry Evans, generální ředitel společnosti Autonomic Materials, říká, že mezi první cílové trhy patří odvětví, ve kterých je klíčový výkon, jako jsou lodě, ropné plošiny a ropovody, kde jsou kovy vystaveny drsnému prostředí a vyřazení systémů z provozu kvůli častému přelakování je nákladné. Evans říká, že samoopravný systém je připraven pro komercializaci a že společnost má partnerství s velkými nátěrovými společnostmi.