在期刊上写作亚博网站下载,来自中国赫比大学的研究人员检查了铁矿石尾矿产生的超疏水涂料,采矿和矿物质加工中的关键废物流。
学习:制备铁矿石尾矿基超疏水涂料。图片来源:Yang Yidong/Shutterstock.com
超疏水涂料
近年来,这些涂料因自我清洁,去冰,减少和耐腐蚀性而受到了研究的关注,但仅需进行一些重要的应用。超疏水涂层具有特定的要求,复合结构与低表面能量修饰符之间的合作是制造这些高级材料的基础。亚博网站下载
研究人员使用了几种材料,例如二氧化硅和碳纳米管来通过移植涂层亚博网站下载,溶胶 - 凝胶方法和热液合成等过程生产粉末和涂料。然后将它们浸入或喷涂以生产涂料。
其他过程包括溶解和机械磨损,例如铝等材料的表面,然后用改良的纳米颗粒喷涂。亚博网站下载yabo214尽管这些过程可以创建具有足够特性的超疏水涂层,但它们是复杂且昂贵的,阻碍了其商业和实际应用。
图片来源:Su,Z等人,材料亚博网站下载
改进涂料
当前准备过程的复杂性促进了对替代性,低成本,便利策略的研究。由于其成本效益和丰度,陶瓷被探索为涂料的材料。亚博网站下载研究人员已用耦合剂修改了这些陶瓷,并掺入粘合剂以合成涂料。
其他研究探索了制造这些涂料的替代策略。科学家创建了几种涂料,具有增强的透明度,机械性能和化学稳定性。但是,缺乏高质量的陶瓷材料和成本存在问题。亚博网站下载
由于为超疏水涂料生产采购丰富且具有成本效益的原材料的问题,研究已转向废物流的剥削。亚博网站下载使用废料具有低成本,可持亚博网站下载续性,丰富性,可更新性的好处,并满足了循环经济概念的特定需求。
铁矿石尾矿和橡胶材料亚博网站下载
铁矿石尾矿是采矿和矿产加工行业中的关键废料。它们已经被广泛探索用于在建筑(例如水泥熟料和其他增值产品)等领域的应用中进行的广泛探索。这些尾矿具有与粘土相似的成分,使其成为涂料的理想材料,并增加了增强的稳定性和较宽丰度的奖励。亚博网站下载
橡胶材料具有耐亚博网站下载磨性和弹性等特性。这些材料已在亚博网站下载几种工业应用中进行了广泛研究,其性能比传统的聚氨酯和环氧粘合剂更好。将这些材料纳入涂料中可以提高其弹性和耐用亚博网站下载性,从而具有增强的耐磨性功能。
已经对橡胶材料对涂料的影响进行了研究,一项研究使用铝底物上的硅橡胶制成的粘合剂底漆,然后用聚合物和多壁CNT的亚博网站下载混合物将其喷洒,以提高热稳定性。掺入了二氧化硅和乙烯橡胶的疏水层,并将涂层加热以赋予其超疏水性能。
球铣削后物联网的SEM图像(一个)和hdtms量的物联网/pos的SEM图像(b)1.5 mmol和(C)2.5 mmol。图片来源:Su,Z等人,材料亚博网站下载
研究
作者已经使用改良的铁矿石尾矿和氯普赖橡胶粘合剂制备了一种新型的超疏水涂层。这种低成本的过程产生了异常耐用的复合涂料。
尾矿首先是用球铣削的,并用HDTM和TEOS进行了修饰。这产生了可以在涂料中使用的粉末。粉末中的HDTMS浓度以及反应时间都会影响粉末的润湿性。此外,复合涂料的润湿性在很大程度上取决于粉末浓度。
Sio2纳米颗粒不yabo214规则地堆放在铁矿石尾矿表面,形成复合结构。复合涂层的表面能非常低,这对于超疏水性应用至关重要。这是由于曾经嫁接到铁矿石尾巴混合物上的长链HDTM的影响。
氯普伦橡胶粘合剂将复合铁矿石尾矿粉末中的颗粒固定。yabo214此外,它强烈结合底物和涂层。这使得涂层非常耐用,适合高度要求的工业应用。
研究中产生的涂层具有几种优势性能,包括上级CA值,低SA和良好的自我清洁特性。
复合涂层自我清洁的过程(A – C)。图片来源:Su,Z等人,材料亚博网站下载
总之
作者表现出了一个低成本,便捷和新颖的过程,用于制备具有增强耐用性和有益特性的超疏水涂层。通过利用关键的废物流来创建这种增值产品,该研究为改善了多个行业的可持续性和循环提供了一条途径。
尽管这项研究的重点是准备涂料的一种废料,但它将帮助将来的研究从其他工业废料生产涂料,这将有助于许多行业达到其净零碳承诺。亚博网站下载
进一步阅读
Su,Z等。(2022)制备铁矿石尾矿的超疏水涂层亚博网站下载15(12)4235 [在线] mdpi.com。可用网址:https://www.mdpi.com/1996-1944/15/12/4235
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