Лого Сделано у нас
41

Прочные и устойчивые к коррозии российские нанокомпозитные порошковые краски

 © scientificrussia.ru

Образец с покрытием модифицированной нанокомпозитной порошковой краски

Красноярские ученые разработали новые порошковые краски с добавлением нановолокон оксида алюминия. Основная их функция — армирование полимерного покрытия. Благодаря добавке из нановолокон разработанное покрытие стало в два раза прочнее и устойчивее к коррозии. Результаты фундаментальных исследований опубликованы в журнале Polymers и сборниках статей Materials Science Forum; Journal of Physics: Conference Series. Реальные образцы прошли тестирование в испытательном сертификационном центре, выпущена промышленная партия краски. В настоящее время в качестве покрытий для металлических корпусов и профилей используются порошковые краски на основе полиэфирных и эпоксидных смол. Такие покрытия несут как декоративную, так и защитную функцию. Они напыляются на металл и отверждаются посредством нагрева, поскольку уже имеют в своём составе сшивающие агенты. Однако прочность получаемых полимерных цепей часто невелика, они неустойчивы и разрушаются под действием солнечного излучения.

Коллектив красноярских ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ создал новую порошковую краску с добавками из нановолокон оксида алюминия. Такая добавка приводит к упрочнению покрытия, повышает его эластичность, а также коррозионную стойкость материала. Как следствие, улучшаются эксплуатационные свойства красок.Для создания нанокомпозитных порошковых красок ученые добавили в смолу — полимерную основу краски, нановолокна прочного неорганическими оксидами — оксида алюминия. Нановолокна как бы армируют полимер и упрочняют его. При этом добавку высокотехнологичного материала благодаря разработанным приёмам можно реализовывать обычным производственным оборудованием на промышленной линии производства порошковых красок.

Чтобы добавка лучше размешивалась в смоле и наиболее прочно с ней связывалась после процедуры отверждения, на поверхность нановолокон химически закрепляются специальные молекулы — функциональные группы, похожие на молекулы отвердителя. В результате добавка химически связывается со смолой в краске и, по сути, получается новая молекула из разветвлённой полиэфирной цепи и нановолокон оксида алюминия. Причём нановолокна оксида алюминия механически сцепляются с другими наполнителями краски, образуя стеклокерамическую сеть.

Такой комплексный эффект приводит к тому, что даже небольшие добавки нановолокон в краску (около одной сотой процента от массы) приводят к улучшению её товарных характеристик.

«Цветные глазури на основе оксида кремния и керамика на основе оксида алюминия настолько долговечны, что изделия, созданные в глубокой древности, до сих пор могут радовать нас своими формами и изображениями на них. Подобные материалы требуют, например, высоких температур обработки и сложных приёмов изготовления в целом. Даже эмалирование металлической посуды требует температур около 800-850 °С в отличие от порошковых красок, которые нагреваются до 160-200 °С.

Предложенная нами добавка нановолокон оксида алюминия скрепляет минеральные наполнители краски и пигменты в стеклокерамическую сеть внутри полимерной связки покрытия, приближая таким образом покрытие к тем самым долговечным эмалям и керамикам. Преимущества таких покрытий в их основных товарных характеристиках. Это прочность на удар, эластичность на изгиб и коррозионная стойкость. По всем этим параметрам мы имеем улучшение. Например, коррозионная стойкость увеличивается на 50%. То есть если эталонное покрытие служит десять лет, то в новом составе краска может прослужить около пятнадцати лет. При этом ее стоимость практически не повышается. Мы уже выпустили промышленную партию краски. Образцы такого типа уже прошли тестирование в испытательном сертификационном центре. Помимо того, разработанные краски могут заменить импортные дорогостоящие аналоги», — резюмирует Михаил Симунин, кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН, доцент Сибирского федерального университета.

 © scientificrussia.ru

Образцы, покрытые обычной порошковой краской и модифицированной нанокомпозитной порошковой краской

Ученые отмечают, что покрывать такой краской можно любой проводящий материал, например, корпуса холодильников и многих других приборов. Антикоррозионные качества таких красок будут важны для корабельного такелажа, чтобы уберечь его от агрессивного воздействия солнца, воды и соли. С их помощью можно защищать от коррозионной нагрузки и другое оборудование, например, дорожные знаки и трансформаторные ящики, сервера и ретранслирующее оборудование.

Работа была выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Красноярского краевого фонда науки и ООО «Поливест-Железногорск».

Фото Анастасии Тамаровской / ФИЦ КНЦ СО РАН

Информация и фото предоставлены Федеральным исследовательским центром «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Разместила Наталья Сафронова

  • 8
    Clausson Clausson
    18.06.2222:00:30

    покрытий для металлических корпусов и профилей используются порошковые краски на основе полиэфирных и эпоксидных смол.

    Хотелось бы обратить внимание ученых и на другую тему. Полиэфиры, причем в значительных количествах, используют металлурги для производства предварительно окрашенных профилей и черепицы (та самая металлочерепица которая сейчас у всех на крышах домов). Там весь секрет устойчивости покрытия и антикоррозии в том что это затвердевание происходит при повышенной температуре (порядка 220-250 градусов если память меня не подводит). Причем все краски импортные — западные!

    Будь у отечественных металлургов реальная альтернатива они бы с удовольствием отказались от BASF и прочих. И поверьте, в этом сегменте перерабатываются реально большие объемы, есть смысл постараться.

  • 4
    Е.Юрий Е.Юрий
    19.06.2201:43:34

    Такие вещи надо давать профильным блогера на обзор и проверки, предлагать профильным производствам на тестирование. Если качество устроит заказы будут лавинообразны, тем более что товар крайне востребован везде — от тяжёлой и до лёгкой промышленности и строительства. Краска это лицо, это привлекательность товара и его потребительские качества — соответственно продажи, налоги, рабочие места. От одного, казалось бы не самого значительного элемента можно улучшить качество целых отраслей. Это как с пластиком — качественный пластик тащит львиную долю лёгкой промышленности. Новость отличная!

    Отредактировано: Е.Юрий~15:18 19.06.22
  • 1
    Мафусаил Мафусаил
    20.06.2210:22:34

    Ребята успеху и развития вашей компании! Очень нужное направление! Мы можем и мы должны занять свой рынок! Истерика спадет и западные компании конечное же вернутся, но к этому времени Россия должна твердо и уверено стоять на своем фундаменте внутреннего спроса и конечно же внешнего! Успеху вам и талантов!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,