Нанокристаллы целлюлозы защитят деревянные покрытия от царапин

Канадские научные работники 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 создано с целью повысить дисперсию и способность передавать прочностные характеристики менее полярным структурам, особенно в акриловых покрытиях для древесины. В такой ситуации химические модификации должны быть несложными и не должны затрагивать основную структуру нанокристаллов.

Для модификации применяли четвертичные аммониевые бромиды или же акрилоилхлориды. Эти химические функциональные группы, не вызывающие основательных структурных изменений, были изучены при помощи ядерного магнитного резонанса, ИК-анализа и пробы на присутствие азота. Производные нанокристаллов были диспергированы лучше в водном акриловом покрытии. Шероховатость его поверхности снизилась с 9 нм до 6 нм. Для оценки механических свойств краски, содержащие различные производные целлюлозных нанокристаллов, наносились на поверхности южноамериканского клена, который нередко применяется 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% в сравнении с покрытиями, содержащими немодифицированные нанокристаллы.