Для сетевой структуры красок ученые из Института новых материалов им. Лейбница (INM) совместно с учеными из Саарского университета использовали круглые производные кукурузного крахмала, так называемые циклодекстрины. Они нанизывали их как жемчужины на длинноцепочечных пластиковых молекулах В так называемых полиротаксанах, созданных таким образом, циклодекстрины могут свободно перемещаться по пластиковой нити по определенным участкам пути, и им не позволяют не протягивать объемные молекулы-пробки. Жемчужные ожерелья связаны друг с другом посредством химической реакции. «Получающаяся сеть является гибкой и эластичной, как чулок», - объясняет Карстен Беккер-Виллингер, глава программной области Nanomers в INM. Под воздействием тепла шарики циклодекстрина мигрируют назад вдоль пластиковых нитей в область царапины на поверхности, тем самым компенсируя зазор, образованный царапиной.
Микро царапины исчезают при 100 ° C через 1 мин
Для функционального покрытия с более высокой механической стабильностью и атмосферостойкостью ученые из INM изменили состав полиротаксанов, добавив дополнительные ингредиенты, такие как гетерополисилоксаны и неорганические наночастицы. Таким образом, они также смогли сократить первоначальное время ремонта с нескольких часов до нескольких минут. «В рамках многочисленных испытаний на нанесение различных соотношений смесей в сочетании с испытаниями на искусственную атмосферостойкость мы исследовали предварительно окрашенные поверхности, на которые наносили новую краску в качестве верхнего слоя», - говорит химик Беккер-Виллингер. Теперь можно сделать так, чтобы микро-царапины исчезали при 100 градусах Цельсия всего за одну минуту. В своей серии испытаний ученые приняли во внимание обычные руководящие принципы ISO для лакокрасочной промышленности.«Промышленное применение возможно только в том случае, если мы соблюдаем эти стандартные правила», - говорит Беккер-Виллингер, подводя итоги текущего состояния исследований.
В настоящее время ученые работают над переводом производства краски с лабораторных масштабов на экспериментальные установки. Только тогда будет заложена основа для крупномасштабного производства. На следующем этапе внедрения разработки приложений INM открыта для сотрудничества с заинтересованными компаниями.
СОВЕТ ПО СЕМИНАРУ Семинар «Систематический выбор материала» рассказывает о взаимосвязи между производством материала, структурой материала и полученными свойствами материала. Цель состоит в том, чтобы представить целостное представление о процессе выбора материала, начиная с создания профиля потребности, предварительного отбора до точного выбора и оценки риска.
Следующая информация
Исследовательский проект самоизлечивающихся красок
Эта краска финансируется Федеральным министерством образования и науки (BMBF) с 2016 года в рамках программы финансирования VIP + в рамках исследовательского проекта «Самовосстанавливающиеся краски для транспортных средств на основе полиротаксанов циклодекстрина» (FKz. 03VP01052). Мера финансирования «VIP + - Проверка технологического и социального инновационного потенциала» поставила перед собой цель сократить разрыв между первоначальными результатами фундаментальных исследований и возможным применением. VIP + поддерживает научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в проектах до трех лет на сумму до 1,5 млн евро.