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科技前沿
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透明涂層材料半小時修復(fù)汽車表面劃痕

來源： 科技日報
作者：南皮縣五金機(jī)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
日期： 2022-08-14
【字號 大 中 小】

 

據(jù)發(fā)表在國際科技期刊《ACS應(yīng)用聚合物材料》上的論文，韓國化學(xué)技術(shù)研究院（KRICT）研究團(tuán)隊開發(fā)出一種透明涂層材料，涂抹后暴露在陽光下30分鐘可使汽車表面劃痕自我修復(fù)。
　　汽車涂層的優(yōu)良耐久性是汽車表面保護(hù)的首要問題。此外，防護(hù)涂層材料應(yīng)為無色透明，這樣才能看到產(chǎn)品的原色。然而，很難在滿足所有這些條件的同時提供自我修復(fù)功能。具有自由運動分子的材料有著較高的自愈效率，但耐久性較差；而硬度高、耐久性好的材料自愈性能則較差。
　　新材料滿足了上述所有條件，具有與商業(yè)防護(hù)涂層材料相似的性能。表面劃痕暴露在陽光（尤其是太陽光中的近紅外光，波長范圍為1000—1100納米）下30分鐘即可自愈。
　　為了展示所開發(fā)的涂層材料的自愈性能，研究小組用新材料對實驗室的汽車模型進(jìn)行了噴涂。當(dāng)模型車暴露在正午陽光下約30分鐘時，劃痕完全消失，涂層材料表面恢復(fù)。
　　自愈現(xiàn)象的原理是，當(dāng)太陽光被材料吸收時，表面溫度會隨著光能轉(zhuǎn)化為熱能而上升，材料聚合物結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵就會解離和重組，使表面劃痕自我修復(fù)成為可能。
　　研究團(tuán)隊在現(xiàn)有商用涂料樹脂的基礎(chǔ)上，加入一種動態(tài)化學(xué)鍵（受阻脲結(jié)構(gòu)），并將其與透明光熱染料混合，使其在陽光下可主動發(fā)生動態(tài)化學(xué)鍵合。
　　研究小組使用了能夠吸收近紅外光的透明有機(jī)光熱染料。近紅外光是一種長波長能源，在中午太陽光中比例不到10%，可以避免車輛表面溫度過度升高。此外，有機(jī)光熱染料在商業(yè)化方面還有幾個優(yōu)點：它們不會因為本身的顏色而影響產(chǎn)品的顏色，很容易與各種涂料混合，而且價格低廉。
　　新開發(fā)的自修復(fù)材料有望在未來用于交通領(lǐng)域、智能手機(jī)和電腦等電子設(shè)備，以及建筑涂層材料等。此外，研究人員估計，通過減少有害有機(jī)溶劑的使用，新材料還能為實現(xiàn)碳中和作出貢獻(xiàn)。
 

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