英国考文垂——华威大学的化学家们设计了一种简单而廉价的方法,用一层硅基纳米颗粒覆盖聚合物微粒。最终的结果提供了一种高度通用的材料,可以用来创建一系列高性能材料,如自修复涂料,和包装,可以让精确水平的水,空气或两者通过特定的方向。188金宝搏bet官网
这项研究由华威大学化学系的Stefan Bon领导,创造了一种“无皂乳液聚合过程”,使聚合物胶体粒子分散在水中,并通过一个简单的步骤将纳米级的硅基粒子引入混合物中。这些硅基纳米颗粒(大约25纳米大小)然后在聚合物胶体上覆盖一层,“击打”它就像鱼被面包屑击打一样。
这个过程创造了一个非常多功能的聚合物乳胶产品。它可以用来制造抗刮漆,使划痕自愈。它可以通过微调来生产基于聚合物的包装,使水或空气以定制的方式通过包装。由此产生的粗糙纹理的球形形状也有助于用聚合物创造出比通常更大的表面积,使其与其他材料更有效地相互作用。188金宝搏bet官网
这一过程的多功能性并未止步于此。通过第二个简单的步骤,在已经被硅基纳米颗粒破坏的聚合物上沉积另一层聚合物,研究人员能够生产出具有更广泛性能和用途的粒子。
实业家感兴趣的将不仅仅是最终产品的多功能性,还有过程的便捷性和成本效益。华威大学的研究团队已经研究了许多其他的方法,将聚合物以保护的形式包裹起来,但它们都需要许多步骤才能产生最终结果。这种新工艺大大缩短了制造这种材料所需的时间,而且它的一个步骤已经可以用目前使用的工业设备大规模生产。188金宝搏bet官网从该过程中可以收获的材料数量也将给实业家留下深刻印象,因为沃里克团队表明,在他们的过程中,每一个水基溶液的体积可以轻松地达到45%左右,从而产生有用的产品。相比之下,在制造这些复杂粒子的可比多步骤过程中,这一比例只有1%到10%。
华威大学的Patrick J. Colver, Catheline A. L. Colard和Stefan A. F. Bon的研究论文题为“使用固体颗粒稳定的乳液聚合的多层纳米复合聚合物胶体”,《美国化学学会杂志》,http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja807242k