Нанокристаллы целлюлозы повышают устойчивость ЛКМ к царапинам

Канадские ученые предложили простую химическую модификацию нанокристаллов целлюлозы (CNC) для улучшения армирующей добавки для водоосновных покрытий для дерева.

Целлюлозные нанокристаллы, возобновляемый наноматериал, были подвергнуты сополимеризации с карбоцепной макромолекулой. Это было сделано с целью повысить дисперсию и способность передавать прочностные свойства менее полярным структурам, особенно в акриловых покрытиях для древесины. В этом случае химические модификации должны быть простыми и не должны затрагивать основную структуру нанокристаллов.

Для модификации использовали четвертичные аммониевые бромиды или акрилоилхлориды. Эти химические функциональные группы, не вызывающие глубоких структурных изменений, были исследованы с помощью ядерного магнитного резонанса, ИК-анализа и пробы на присутствие азота. Производные нанокристаллов были диспергированы лучше в водном акриловом покрытии. Шероховатость его поверхности уменьшилась с 9 нм до 6 нм. Для оценки механических качеств краски, содержащие различные производные целлюлозных нанокристаллов, наносились на поверхности американского клена, который часто используется для отделки помещений и изготовления мебели и нуждается в эффективной защите поверхности.

Испытания на истирание показали, что модифицированные нанокристаллы целлюлозы повышают устойчивость лакокрасочных материалов к царапинам на 24%–38% по сравнению с покрытиями, содержащими немодифицированные нанокристаллы.