Organické ekologicky přijatelné povlaky pro povrchovou ochranu kovových a nekovových materiálů na bázi akrylátových latexů s nanočásticemi MeO

Abstract

Disertační práce se zabývá jednoduchou přípravou ekologicky přijatelných akrylátových latexových pojiv, které byly funkcionalizovány nanočásticemi oxidů kovů, konkrétně MgO, ZnO, La2O3 a kombinací MgO a ZnO, sloužících jako funkční složky pro dosažení antimikrobiálních vlastností, ale také pro zlepšení fyzikálně-mechanických vlastností a chemické odolnosti. Začlenění práškových nanočástic bez povrchové úpravy bylo provedeno v průběhu syntézy, a to technikou dvoustupňové emulzní polymerace, čímž byly získány latexy obsahující 0.5–1.3 % nanočástic vzhledem k obsahu polymeru. Změny užitných vlastností latexů vlivem nanočástic byly studovány z hlediska typu a koncentrace nanočástic oxidů kovů v latexu. Výsledky laboratorních testů fyzikálně-mechanických vlastností, chemické a korozní odolnosti i antimikrobiální aktivity ukázaly, že všechny typy nanočástic vykazovaly velmi slibné vlastnosti, přičemž se zvyšující se koncentrací nanočástic docházelo ke zlepšování vlastností. Nanočástice v latexu poskytly mezifázově zesítěné transparentní hladké nátěrové filmy s vysokým leskem a dobrými fyzikálně-mechanickými vlastnostmi. Latexy obsahující nejvyšší koncentraci nanočástic poskytly nátěry s výraznou antimikrobiální aktivitou vůči všem testovaným bakteriálním a plísňovým kmenům, ale také antimikrobiální odolnost kapalného latexu (tzv. InCan stabilitu). Dále byly nátěry odolné vůči rozpouštědlům, kyselinám a alkáliím, a navíc latexy s nanočásticemi MgO vykazovaly výrazný pokles minimální filmotvorné teploty. Latex s koncentrací 1.3 % MgO nevykazoval bleskovou korozi pod nátěrem naneseným na ocelový podklad. Latexy obsahující nanočástice MgO a La2O3 poskytovali povlaky, které byly velice odolné vůči bělení vodou. Antikorozní nátěrové hmoty připravené z latexů s nejvyšší koncentrací nanočástic poskytly důkaz, že zesítění vlivem nanočástic má příznivý vliv na antikorozní vlastnosti, a to především vůči atmosférám s vysokou relativní vlhkostí. Dále vlivem pigmentace nedošlo ke zhoršení antibakteriální aktivity a pouze k mírnému snížení antifungální aktivity. Syntetizované latexy a následně připravené nátěrové hmoty se tedy jeví jako slibné hygienické povlaky pro ochranu různých materiálů.