Biobaserede vandbårne poly(vanillin-butylacrylat)/MXene belægninger til læder:Varmebevarende, antibakteriel

En undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Engineering afslører en bemærkelsesværdig udvikling inden for grønne belægningsmaterialer til læder. Forskere har med succes syntetiseret et opløsningsmiddelfrit, biobaseret antibakterielt middel og aromatisk monomer kaldet methacryleret vanillin (MV). Denne innovative forbindelse giver ikke kun antibakterielle egenskaber til læderbelægninger, men fungerer også som et miljøvenligt alternativ til det petroleumsbaserede kræftfremkaldende stof styren (St).

I denne forskningsartikel, med titlen "Biobaseret vandbåren poly(vanillin-butylacrylat)/MXene-belægninger til læder med ønsket varmeretention og antibakterielle egenskaber", beskriver holdet af videnskabsmænd syntesen af ​​vandbåren biobaseret P(MV–BA) miniemulsion gennem copolymerisation af MV med butylacrylat (BA). Miniemulsionspolymerisationsmetoden muliggør fremstilling af et grønt belægningsmateriale, der er fri for skadelige opløsningsmidler.

For at forbedre ydeevnen af ​​P(MV–BA) miniemulsionen introducerede forskerne MXene nanosheets i formuleringen. MXene, kendt for sine exceptionelle fototermiske konverteringsevner og antibakterielle egenskaber, blev spredt i P(MV–BA) miniemulsionen ved hjælp af ultralydsteknikker.

Migrationen af ​​MXene nanosheets til overfladen af ​​læderbelægningerne under størkningsprocessen, lettet af ultralydbehandling og amfifiliciteten af ​​MXene, maksimerer dens eksponering for lys og bakterier. Dette resulterer i betydelig antibakteriel virkning og en bemærkelsesværdig stigning i overfladetemperaturen.

Undersøgelsen viste, at når doseringen af ​​MXene nanoplader var 1,4 vægt%, steg overfladetemperaturen af ​​læderet belagt med P(MV–BA)/MXene nanokomposit miniemulsion med ca. 15 °C under udendørs vinterforhold.

Derudover, under simuleret sollysbehandling i 30 minutter, nåede den antibakterielle frekvens mod Escherichia coli og Staphylococcus aureus næsten 100 %. Ydermere forbedrede introduktionen af ​​MXene nanosheets belægningernes luftgennemtrængelighed, vanddamppermeabilitet og termisk stabilitet.

Denne forskning giver ikke kun en ny og bæredygtig tilgang til udvikling af biobaserede nanokompositbelægninger til læder, men tilbyder også potentialet for kulstoffri opvarmning baseret på sollys om vinteren. Ved at reducere afhængigheden af ​​fossile brændstoffer og minimere drivhusgasemissioner, er denne teknologi på linje med det globale mål om at bekæmpe klimaændringer. Desuden muliggør belægningernes forbedrede antibakterielle egenskaber bedre beskyttelse mod skadelige bakterier, vira og andre mikroorganismer.

Holdets resultater åbner nye veje for produktion af miljøvenlige belægningsmaterialer, ikke kun til læder, men også til papir, arkitektoniske belægninger og forskellige andre industrier. Det biobaserede P(MV–BA)/MXene nanokompositbelægningsmateriale udviser overlegen bærekomfort og hygiejneydelse, hvilket gør det til et ideelt grønt alternativ til petroleumsbaserede belægningsmaterialer såsom P(St-BA).

Denne undersøgelse repræsenterer et væsentligt bidrag til den grønne og bæredygtige udvikling af belægningsmaterialer, og revolutionerer den måde, vi nærmer os produktionen af ​​læder og andre belagte produkter på.

Flere oplysninger: Jianzhong Ma et al., biobaseret vandbåren poly(vanillin-butylacrylat)/MXene belægninger til læder med ønsket varmeretention og antibakterielle egenskaber, Engineering (2023). DOI:10.1016/j.eng.2023.06.005

Leveret af Shaanxi University of Science and Technology