DANUTA KOTNAROWSKA1, MAŁGORZATA WOJTYNIAK1
WPŁYW NANONAPEŁNIACZY NA WŁASNOŚCI EKSPLOATACYJNE POWŁOK POLIMEROWYCH
EFFECT OF NANOFILLERS ON POLYMERIC COATING PERFORMANCE
STRESZCZENIE
„Powłoki nanokompozytowe” składają się z matrycy polimerowej zawierającej napełniacze o rozmiarach rzędu nanometrów. Własności materiałów w tej skali mogą się znacznie różnić się od własności w skali makro czy też mikro. Zazwyczaj, im mniejsze rozmiary cząstek, tym efekt tego oddziaływania jest większy. Poza tym, na własności powłok mają również wpływ takie czynniki, jak: charakter chemiczny nanonapełniaczy, ich zawartość w powłoce oraz stopień zdyspergowania w matrycy polimerowej, a także oddziaływanie pomiędzy cząstkami napełniacza i matrycą polimerową. Powłoki dekoracyjne i ochronne są narażone w trakcie eksploatacji na działanie różnych czynników, takich jak: promieniowanie ultrafioletowe, cząstki erozyjne, wilgotność, ciepło. Obecność nanonapełniaczy w powłokach pozwala na podwyższenie ich odporności na działanie tych czynników. Odporność na zarysowanie jest bardzo ważną cechą powłok przezroczystych. Pigmenty, których cząstki są mniejsze niż długość fali promieniowania widzialnego, mogą być stosowane do wytwarzania takich powłok, w celu podwyższenia ich własności eksploatacyjnych. Powłoki charakteryzujące się wysokim stopniem zdyspergowania nanonapełniaczy wykazują wysoką przezroczystość oraz odporność na ścieranie i zarysowanie. Do nanonapełniaczy, najczęściej stosowanych do wytwarzania powłok polimerowych, należą: korund, krzemionka, modyfikowane glinokrzemiany warstwowe, węglan wapnia, ditlenek tytanu, sadza. W artykule przedstawiono przegląd literatury z zakresu wpływu nanonapełniaczy na własności eksploatacyjne powłok polimerowych.
Słowa kluczowe
Nanonapełniacze, powłoka polimerowa, właściwości eksploatacyjne.
SUMMARY
“Nanocomposite coatings” consist of polymer matrix containing nano-scale fillers. Properties of materials having nanoscale dimensions can be very different from those at a larger scale. Usually, the smaller the filler particles the larger the effect. Apart from the filler size, coating properties are also affected by such factors as: chemical nature of nanofillers, their concentration and level of dispersion in the coating, as well as interaction between filler particles and organic matrix. Protective and decorative coatings are exposed to the action of various factors; among others: ultraviolet radiation, erosive particles, humidity and heat. The presence of nanofillers allows increasing coatings resistance to these factors. Resistance to erosive wear and scratch are very important features of transparent clearcoats. Pigments which particles are smaller than the wavelength of visible light may be applied in formulations of such coatings to increase their physico-chemical properties. Complete dispersion of nanofillers in polymer matrix enables preparation of high performance clearcoats showing high transparency and resistance to erosive wear and scratch. The most commonly used nanofillers in organic coatings are: alumina, silica, organically modified clays, calcium carbonate, titanium dioxide and carbon black. The paper presents literature review on the influence of nanofillers on polymeric coating performance.
Key words
Nanofillers, polymer coating, performance.
1 Politechnika Radomska
