GR1009055B - Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων - Google Patents
Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009055B GR1009055B GR20150100507A GR20150100507A GR1009055B GR 1009055 B GR1009055 B GR 1009055B GR 20150100507 A GR20150100507 A GR 20150100507A GR 20150100507 A GR20150100507 A GR 20150100507A GR 1009055 B GR1009055 B GR 1009055B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- groups
- nanoparticles
- modified
- innovative
- hydrophobic
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title abstract 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 46
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 20
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 claims description 17
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 claims description 17
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 15
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 13
- -1 poly(propylene imino) Polymers 0.000 claims description 13
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- XKZQKPRCPNGNFR-UHFFFAOYSA-N 2-(3-hydroxyphenyl)phenol Chemical class OC1=CC=CC(C=2C(=CC=CC=2)O)=C1 XKZQKPRCPNGNFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 10
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 claims description 10
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 8
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 7
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920000962 poly(amidoamine) Polymers 0.000 claims description 5
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- GHWVXCQZPNWFRO-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diamine Chemical compound CC(N)C(C)N GHWVXCQZPNWFRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009372 pisciculture Methods 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 7
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 22
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 20
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 15
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 11
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 7
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 7
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 150000002170 ethers Chemical group 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 6
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 125000004474 heteroalkylene group Chemical group 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- FVCSARBUZVPSQF-UHFFFAOYSA-N 5-(2,4-dioxooxolan-3-yl)-7-methyl-3a,4,5,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C(C(OC2=O)=O)C2C(C)=CC1C1C(=O)COC1=O FVCSARBUZVPSQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical group OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- 102100030082 Epsin-1 Human genes 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101001012105 Homo sapiens Epsin-1 Proteins 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical group [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical group [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical group OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M nitrite group Chemical group N(=O)[O-] IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000003568 thioethers Chemical group 0.000 description 3
- PIILXFBHQILWPS-UHFFFAOYSA-N tributyltin Chemical compound CCCC[Sn](CCCC)CCCC PIILXFBHQILWPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 1-Hydroxybenzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N(O)N=NC2=C1 ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-DICHLOROPHENYL)-1,1-DIMETHYLUREA Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005747 Chlorothalonil Substances 0.000 description 2
- 239000005510 Diuron Substances 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- CRQQGFGUEAVUIL-UHFFFAOYSA-N chlorothalonil Chemical compound ClC1=C(Cl)C(C#N)=C(Cl)C(C#N)=C1Cl CRQQGFGUEAVUIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 2
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YDFDTKKXMZRNHR-UHFFFAOYSA-N 1-n,3-n-dimethylcyclohexane-1,3-diamine Chemical compound CNC1CCCC(NC)C1 YDFDTKKXMZRNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEATQMXNIFWCP-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrazole-5-carboximidamide hydrochloride Chemical compound Cl.NC(=N)C=1C=CNN=1 GWEATQMXNIFWCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GGBWKGJXGAZGQN-UHFFFAOYSA-N 2,2-diphenylbutane-1,1-diol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(C(O)O)(CC)C1=CC=CC=C1 GGBWKGJXGAZGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEDDJAPHUJLAGS-UHFFFAOYSA-N 2,2-diphenylpentane-3,3-diol Chemical class OC(CC)(C(C)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)O HEDDJAPHUJLAGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCVCUJWKJNFDMY-UHFFFAOYSA-N 2,2-diphenylpropane-1,1-diol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(C(O)O)(C)C1=CC=CC=C1 LCVCUJWKJNFDMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JECYNCQXXKQDJN-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylhexan-2-yloxymethyl)oxirane Chemical compound CCCCC(C)(C)OCC1CO1 JECYNCQXXKQDJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]acetic acid Chemical compound COCCOCCOCC(O)=O YHBWXWLDOKIVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCDBYAPSWOPDRN-UHFFFAOYSA-N 2-[dichloro(fluoro)methyl]sulfanylisoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(SC(Cl)(Cl)F)C(=O)C2=C1 NCDBYAPSWOPDRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 2-cyanobenzohydrazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=CC=C1C#N TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHQULXYNBKWNDF-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethylbenzene-1,2-diamine Chemical group CC1=CC=C(N)C(N)=C1C MHQULXYNBKWNDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQXABURMSWNTBX-UHFFFAOYSA-N 3-(1,1-diphenylbutyl)benzene-1,2-diol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(C=1C(=C(O)C=CC=1)O)(CCC)C1=CC=CC=C1 HQXABURMSWNTBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCOVXNHDPPZKJK-UHFFFAOYSA-N 3-(1,1-diphenylpentyl)benzene-1,2-diol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(C=1C(=C(O)C=CC=1)O)(CCCC)C1=CC=CC=C1 WCOVXNHDPPZKJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPOWPRLBXMZONS-UHFFFAOYSA-N 3-(1,1-diphenylpropyl)benzene-1,2-diol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(C=1C(=C(O)C=CC=1)O)(CC)C1=CC=CC=C1 RPOWPRLBXMZONS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCEZOHLWDIONSP-UHFFFAOYSA-N 3-[2-[2-(3-aminopropoxy)ethoxy]ethoxy]propan-1-amine Chemical class NCCCOCCOCCOCCCN JCEZOHLWDIONSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QOHHOCDXTLIHPG-UHFFFAOYSA-N 4,4-diphenylcyclohexane-1,1-diol Chemical class C1CC(O)(O)CCC1(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 QOHHOCDXTLIHPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 239000005802 Mancozeb Substances 0.000 description 1
- 241000934359 Marmara Species 0.000 description 1
- 235000021360 Myristic acid Nutrition 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N Myristic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237536 Mytilus edulis Species 0.000 description 1
- VCJSLZRWRDXFIZ-UHFFFAOYSA-N OC1(CCC(CC1)C(C1CCCCC1)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)O Chemical class OC1(CCC(CC1)C(C1CCCCC1)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)O VCJSLZRWRDXFIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000005870 Ziram Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002009 alkene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 239000003653 coastal water Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- QHNCWVQDOPICKC-UHFFFAOYSA-N copper;1-hydroxypyridine-2-thione Chemical compound [Cu].ON1C=CC=CC1=S.ON1C=CC=CC1=S QHNCWVQDOPICKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- PVAONLSZTBKFKM-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediol Chemical class C=1C=CC=CC=1C(O)(O)C1=CC=CC=C1 PVAONLSZTBKFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 235000020638 mussel Nutrition 0.000 description 1
- 229940016982 mydocs Drugs 0.000 description 1
- AQGNVWRYTKPRMR-UHFFFAOYSA-N n'-[2-[2-[2-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]ethylamino]ethylamino]ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCNCCNCCN AQGNVWRYTKPRMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 1
- 239000004843 novolac epoxy resin Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009057 passive transport Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N perfluorooctanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N propylenediamine Chemical compound CC(N)CN AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical group 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M trimethyl(oxiran-2-ylmethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC1CO1 PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- DUBNHZYBDBBJHD-UHFFFAOYSA-L ziram Chemical compound [Zn+2].CN(C)C([S-])=S.CN(C)C([S-])=S DUBNHZYBDBBJHD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Η εφεύρεση πραγματεύεται την ανάπτυξη νέων νανοσύνθετων υλικών, που προκύπτουν από την ανάμειξη ενός τύπου εποξειδικής ρητίνης και ενός τύπου κατάλληλα τροποποιημένου σκληρυντή. Οι τροποποιημένοι σκληρυντές που χρησιμοποιούνται στην παρούσα εφεύρεση περιέχουν υδρόφοβα τροποποιημένα νανοσωματίδια με βάση συμμετρικά ή ασύμμετρα υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή ή με βάση τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια (νανοσωματίδια μετάλλων ή μεταλλοειδών ή μείγμα αυτών). Τόσο τα πολυμερικά νανοσωματίδια όσο και τα ανόργανα είναι τροποποιημένα με κατάλληλες λιπόφιλες ομάδες. Αυτά τα νέα νανοσύνθετα υλικά, που περιγράφει η εφεύρεση εμφανίζουν ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας και είναι πολύ αποτελεσματικά να χρησιμοποιηθούν για επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων με εφαρμογή σε αντικείμενα βυθιζόμενα σε θαλασσινό νερό (fouling release coatings).
Description
ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΝΑΝΟΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ ΜΕ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΜΙΚΡΟΣΤΟΙΒΑΔΑΣ ΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΕΠΙΚΑΛΥΨΕΙΣ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗΣ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΕΠΙΚΑΘΙΣΕΩΝ
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Τεχνικό Πεδίο
Η εφεύρεση αφορά στον τομέα των νανοσύνθετων υλικών με ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας για χρήση σε επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων (φυτικών και ζωικών επικαθίσεων) με εφαρμογή σε αντικείμενα βυθιζόμενα σε θαλασσινό νερό.
Προγενέστερη Τεχνική
Αντίστοιχα με τις ζημιές που προκαλούνται από φυσικές αιτίες (π.χ. διάβρωση) οι ζημιές που προκαλούνται από την βιοεπικάθιση (biofouling) στην επιφάνεια αντικειμένων που βυθίζονται σε θαλασσινό νερό, όπως πχ. στα ύφαλα σκαφών, δεξαμενών, πλωτών εγκαταστάσεων κλπ. μπορούν να κατηγοριοποιηθούν από πλευράς κλίμακας σε μικρό- και μακρο-επικαθίσεις, και έχουν σε κάθε περίπτωση σοβαρές επιπτώσεις στη λειτουργικότητα του βυθιζόμενου αντικειμένου, πχ του σκάφους κλπ. καθώς επηρεάζουν σοβαρά την υδροδυναμική του.
Οι επικαθίσεις μπορεί να αποτελούνται από ζωντανούς οργανισμούς, από κατάλοιπα τους (οργανικά ή ανόργανά), είτε από συνδυασμό τους<1>,<2>. Η διαδικασία της βιοεπικάθισης ξεκινάει με τη δημιουργία ενός βιολογικού υμενίου -βιοφίλμ (biofilm) στην επιφάνεια του αντικειμένου που βυθίζεται. Η επαφή των οργανισμών με την επιφάνεια του βυθιζόμενου αντικειμένου και η δημιουργία αποικιών μπορεί να γίνει τόσο με παθητική μεταφορά τους μέσω της κίνησης του ύδατος όσο και με την ενεργητική τους μετακίνηση προς την επιφάνεια με τη βοήθεια κατάλληλων οργάνων τους. Οι μικροοργανισμοί που έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια του βυθιζόμενου αντικειμένου εκκρίνουν εξωκυτταρικές πολυμερικές ουσίες που τους συγκρατούν σ’ αυτήν και με τον τρόπο αυτό αλλάζουν τις χημικές ιδιότητες της επιφάνειας, γεγονός το οποίο ευνοεί την περεταίρω ανάπτυξη ή επικάθιση οργανισμών. Το βιοφίλμ δεν αποτελείται απαραίτητα από ζωντανούς οργανισμούς αλλά και από τα υπολείμματα και τις εκκρίσεις τους. Ένα αρκετά εκτεταμένο βιοφίλμ παρέχει τη βάση για την ανάπτυξη φυκιών, όστρακων και άλλων οργανισμών που αποτελούν τις μακροεπικαθίσεις. Η αυξημένη επιφανειακή τραχύτητα που προκαλούν οι μικρο-επικαθίσεις μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου για την κίνηση του σκάφους κατά 1 με 2%. Οι μακρο- επικαθίσεις όμως που ακολουθούν και οφείλονται σε θαλάσσια ζώα και φυτά μπορούν να έχουν πολύ μεγαλύτερες επιπτώσεις ανάλογα με το είδος των οργανισμών. Έτσι, για παράδειγμα, ενώ τα φύκη μπορούν να προκαλέσουν αύξηση κατανάλωσης καυσίμου της τάξης του 10%, για τα όστρακα η αύξηση αυτή μπορεί να φτάσει και το 40%. Επιπλέον, εκτός από την αυξημένη κατανάλωση καυσίμου, η εκτεταμένη βιοεπικάθιση των υφάλων καταλήγει σε διάβρωση. Ενώ η διάβρωση, σε γενικές γραμμές, είναι εύκολο να αντιμετωπιστεί, η βιοεπικάθιση αποτελεί ένα πολύπλοκο πρόβλημα, ειδικά μετά την απαγόρευση των υφαλοχρωματων με βάση τον τριβουτυλο κασσίτερο (ΤΒΤ) και την επιβολή ορίων ταχύτητας.
Δυο κύριες κατηγορίες γνωστών υλικών επικάλυψης για την αντιμετώπιση της βιοεπικάθισης σε επιφάνειες που βυθίζονται στο νερό, οι οποίες χρησιμοποιούνται σήμερα είναι: τα αντιβιοεπιστρωτικά υλικά που περιέχουν βιοκτόνες ουσίες- (biocidebased antifouling coatings) και υλικά απομάκρυνσης θαλασσίων επικαθίσεων (fouling release coatings),<3>,<4>,<5>,<6>.
Αντιβιοεπιστρωτικά υλικά με βιοκτόνες ουσίες
Τα αντιβιοεπιστρωτικά υλικά αυτού του τύπου, περιέχουν δραστικά συστατικά (βιοκτόνα) σε μια πολυμερική μήτρα ικανή να δημιουργήσει επικάλυψη. Η δράση τους οφείλεται στις ιδιότητες του δραστικού συστατικού που αποδεσμεύεται με ελεγχόμενο τρόπο έτσι ώστε να αποτρέψει ή να περιορίσει τη δημιουργία βιοεπικαθίσεων. Μια πλειάδα ουσιών οι περισσότερες από τις οποίες είναι γνωστά φυτοφάρμακα (π.χ. Benzmethylamide, chlorothalonil, copper pyrithione, Diuron, Fluorofolpet, Irigarol 1051 , Mancozeb, Diclofluanid, Clorothalonil, Ziram καθώς και οξείδια του χαλκού) χρησιμοποιούνται σαν βιοκτόνα σε τέτοιους τύπους επικαλύψεων μετά την απαγόρευση της χρήσης του ΤΒΤ<7>,<8>. Υπάρχουν δυο κύριες κατηγορίες αντιβιοεπιστρωτικών συστημάτων: τα συμβατικά, όπου η δραστική ουσία αποδεσμεύεται σταδιακά από την επικάλυψη αφήνοντας ανέπαφη την πολυμερική μήτρα, και τα νέας τεχνολογίας όπου η πολυμερική μήτρα απομακρύνεται σταδιακά ταυτόχρονα με τα βιοκτόνα.
Οι συμβατικές επικαλύψεις δρουν μέσω της αποδέσμευσης του βιοκτόνου από την μάζα του υλικού επικάλυψης μέσω διάχυσης. Το βιοκτόνο που αποδεσμεύεται εμποδίζει την δημιουργία βιοεπικάθισης μέχρι την πλήρη απομάκρυνση του αφήνοντας ανέπαφη την πολυμερική μήτρα.
Οι επικαλύψεις νέας τεχνολογίας χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες: τις επικαλύψεις ελεγχόμενης αποδέσμευσης (control depletion polymers (CDP)) όπου η δραστική ουσία αποδεσμεύεται με ελεγχόμενο τρόπο καθ όλη τη διάρκεια ζωής της επικάλυψης σκοτώνοντας τους οργανισμούς που είναι υπεύθυνοι για την βιοεπικάθιση και τα αυτοστιλπνούμενα συμπολυμερή (self-polishing copolymer -στο εξήε αναφερόμενα ως SPC) όπου η επικάλυψη απομακρύνεται κατά στοιβάδες με την επίδραση του ύδατος μαζί με τη δραστική ουσία ανανεώνοντας την επιφάνεια αποκαλύπτοντας μια νέα στοιβάδα εμποδίζοντας έτσι τις επικάθισεις.
Η δράση των επικαλύψεων αυτοστιλπνούμενων συμπολυμερών οφείλεται στη δημιουργία δύο διακριτών κινούμενων μετώπων, το μέτωπο αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας και το μέτωπο απομάκρυνσης του πολυμερούς<9>. Ο όρος αυτοστιλπνούμενα αναφέρεται στη σταδιακή απομάκρυνση της εξωτερικής στοιβάδας της επικάλυψης που έχει ως αποτέλεσμα την συνεχώς ανανεούμενη βιοδραστική εξωτερική επιφάνεια, αλλά και την προοδευτική μείωση του πάχους της επικάλυψης. Χαρακτηρίζονται από τον ελεγχόμενο ρυθμό αποδέσμευσης του βιοκτόνου, σχετικά σταθερό συναρτήσει του χρόνου για δεδομένες συνθήκες του θαλάσσιου ύδατος. Επίσης, ο ρυθμός απομάκρυνσής του πολυμερούς έχει γραμμική και όχι εκθετική σχέση με την ταχύτητα του σκάφους. Σαν αποτέλεσμα, ακόμα και μικρές ή μηδενικές ταχύτητες προκαλούν μικρή απομάκρυνση του πολυμερούς εμποδίζοντας τη βιοεπικάθιση. Ο ρυθμός απομάκρυνσης του πολυμερούς μπορεί να φτάσει και τα 15μm ανά μήνα αν και συνήθως, για ένα βυθιζόμενο σκάφος υπό κανονικές συνθήκες κίνησης είναι πολύ μικρότερος<1011>. Η στοιβάδα αποδέσμευσης του βιοκτόνου είναι σχετικά σταθερή και παίρνει τιμές από 10 έως 20μm<12>. Ο αποτελεσματικός χρόνος ζωής για τις επικαλύψεις αυτού του τύπου στη βιβλιογραφία έχει προσδιοριστεί στα 5 έτη<13>, ενώ οι εταιρίες που τα εμπορεύονται συχνά ανεβάζουν τον χρόνο αυτόν σε 7.5 έτη ανάλογα με το προϊόν<14>.
Από την άλλη πλευρά, η δράση των επικαλύψεων πολυμερών ελεγχόμενης αποδέσμευσης (Control depletion polymers - στο εξήε αναφερόμενα ως CDP), στηρίζεται εν γένει στην παραδοσιακή τεχνολογία διαλυτής μήτρας. Η διαφορά τους έγκειται στο γεγονός ότι οι επικαλύψεις CDP χρησιμοποιούν και συνθετικές οργανικές ρητίνες σε συνδυασμό με τα παράγωγα φυσικών ρητινών. Παρουσία θαλάσσιου ύδατος, οι βιοκτόνες ουσίες διαλύονται παράλληλα με την υδατοδιαλυτή μήτρα και απομακρύνονται συνεχώς από την βυθιζόμενη επιφάνεια. Η ουσιαστική διάφορα μεταξύ CDP και SPC βρίσκεται στο μηχανισμό αποδέσμευσης, που για τα μεν οφείλεται σε ενυδάτωση και διάλυση, ενώ για τα δε σε υδρόλυση. Ο αποτελεσματικός χρόνος ζωής για τις επικαλύψεις τύπου CDP μπορεί να φτάσει τους 36 μήνες Εrrοr! Bookmark not defined..
Οι επικαλύψεις που περιέχουν βιοκτόνα σχετίζονται με τις αρνητικές συνέπειες που προκαλούν τέτοιες ουσίες στο περιβάλλον και στους θαλάσσιους οργανισμούς. Έτσι για ουσίες όπως το Irigarol 1051 και το Diuron των οποίων οι επιπτώσεις έχουν μελετηθεί, έχει αναφερθεί τοξικότητα σε φύκη, ζωοπλαγκτόν και ψάρια καθώς και μέτρια πιθανότητα βιοσυσσώρευσης<15>,<16>,<17>.
Υλικά απομάκρυνσης θαλασσίων επικαθίσεων (fouling release paints)
Η δράση των επικαλύψεων αποκόλλησης βιοεπικαθίσεων βασίζεται σε δυο παράγοντες: τις αντί κολλητικές ιδιότητες του υλικού, και την αποκολλητική του συμπεριφορά. Η αρχή λειτουργίας των επικαλύψεων αυτού του τύπου είναι η αξιοποίηση των δυνάμεων που ασκούνται από το νερό στις βυθισμένες επιφάνειες του σκάφους λόγω της κίνησης του για να αποκολληθούν οι βιοεπικάθισεις ή να περιοριστεί η ανάπτυξη τους. Οι οργανισμοί που ευθύνονται για τις βιοεπικάθισεις δυσκολεύονται να επικολληθούν σ’ αυτές τις χαμηλής ενέργειας επιφάνειες κι έτσι είτε προτιμούν κάποια άλλη πιο ευνοϊκή για την ανάπτυξη τους επιφάνεια, είτε αποκολλούνται εύκολα με τη βοήθεια της ροής του νερού επί της επιφάνειας κατά την κίνηση του σκάφους<18>. Οι επικαλύψεις αποκόλλησης βιοεπικαθίσεων είναι πιο κατάλληλες για σκάφη που κινούνται συνήθως με επαρκή ταχύτητα και μένουν ακίνητα μόνο μικρές χρονικές περιόδους. Οι σύγχρονες επικαλύψεις αυτού του τύπου βασίζονται κυρίως σε σταυροδεσμευμένη πολυδιμεθυλσιλοξανη (PDMS) και συνήθως περιέχουν πρόσθετα για τη βελτίωση των αντικολλητικών τους ιδιοτήτων. Οι αποκολλητικές επικαλύψεις φθοροπολυμερών, μπορούν να περιέχουν έλαια φθοριωμένων ακρυλικών πολυμερών, υπερφθοροπολυαιθερικά πολυμερή, και φθοροπολυμερή της πολυαιθυλενογλυκόλης<19>. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι επιφανειακές ιδιότητες αυτών των υλικών δεν είναι ο μοναδικός παράγοντας που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της αποκολλητικής τους δράσης, καθώς και το πάχος της επικάλυψης έχει βρεθεί ότι επηρεάζει τις βιοεπικαθήσεις. Έτσι, όταν η επικάλυψη έχει επαρκές πάχος, η ιδιότητα της για αποκόλληση των βιοεπικαθίσεων εξαρτάται μόνο από την φύση της επιφάνειας της. Όταν όμως το πάχος της είναι μικρό (κάτω των 100 μιπ επί ξηρού υμενίου) δεν έχει τη δυνατότητα να αποτρέψει τη διείσδυση οργανισμών όπως μυδιών, την επικόλληση τους στην υποκείμενη στοιβάδα ασταριού και την εδραίωσή τους<20>. Επίσης, καθώς οι επικαλύψεις αυτού του τύπου είναι ελαστομερή, έχουν χαμηλή μηχανική αντοχή και είναι επιρρεπείς σε βλάβες κατά την πρόσδεση του σκάφους και την επαφή τους με σκληρές επιφάνειες. Αντίστοιχες βλάβες δεν επηρεάζουν τόσο πολύ τις συμβατικές ή ελεγχόμενης αποδέσμευσης επιστρώσεις καθώς η δράση τους δεν εξαρτάται τόσο δραματικά από τις επιφανειακές τους ιδιότητες.
Τα νανοσύνθετα υλικά που περιγράφονται για πρώτη φορά στην παρούσα εφεύρεση εμφανίζουν ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας και έχουν άμεση εφαρμογή σε τρίτης γενιάς επικαλύψεις απομάκρυνσης θαλασσίων βιοεπικαθίσεων φυτικής και ζωικής προέλευσης (fouling release coatings). Αυτά τα νανοσύνθετα υλικά έχουν ως βάση εποξειδικές ρητίνες δύο συστατικών και προκύπτουν από απλή ανάμειξη μιας εποξειδικής ρητίνης και ενός κατάλληλα τροποποιημένου σκληρυντή.
Σύντομη περιγραφή εφευρέσεως
Η παρούσα εφεύρεση πραγματεύεται την ανάπτυξη νέων νανοσύνθετων υλικών που προκύπτουν από την απλή ανάμειξη δύο συστατικών: μιας εποξειδικής ρητίνης και ενός κατάλληλα τροποποιημένου σκληρυντή. Οι τροποποιημένοι σκληρυντές που χρησιμοποιούνται στην παρούσα εφεύρεση είναι εμπορικώς διαθέσιμοι σκληρυντές που περιέχουν υδρόφοβα τροποποιημένα νανοσωματίδια με βάση συμμετρικά ή ασύμμετρα υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή καθώς επίσης τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια. Στην παρούσα εφεύρεση, όταν αναφερόμαστε σε δενδριτικά πολυμερή, αναφερόμαστε σε δενδριμερή ή σε υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή, ενώ όταν αναφέρονται ανόργανα νανοσωματίδια εννοούνται νανοσωματίδια μετάλλων ή μεταλλοειδών ή μείγμα αυτών. Τόσο τα πολυμερικά νανοσωματίδια όσο και τα ανόργανα είναι τροποποιημένα με κατάλληλες λιπόφιλες ομάδες. Αυτά τα νέα νανοσύνθετα υλικά εμφανίζουν ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας και είναι πολύ αποτελεσματικά να χρησιμοποιηθούν για επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων με εφαρμογή σε αντικείμενα βυθιζόμενα σε θαλασσινό νερό (fouling release coatings).
Η εφεύρεση περιγράφεται με αναφορά στα επόμενα παραδείγματα και τους πίνακες που ακολουθούν, τα οποία πρέπει να λαμβάνονται υπ’ όψιν ενδεικτικά και επεξηγηματικά και όχι περιοριστικά.
Σύντομη περιγραφή πινάκων
Λεπτομερής περιγραφή της εφεύρεσης και παραδείγματα
Τα νέα νανοσύνθετα υλικά για την εφαρμογή για επικαλύψεις απομάκρυνσης φυτικών και ζωικών θαλασσίων επικαθίσεων αποτελούνται από δύο κύρια συστατικά: τουλάχιστον μία εποξειδική ρητίνη και τουλάχιστον ένα τροποποιημένο σκληρυντή.
Κατά προτίμηση τα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της εφεύρεσης που έχουν ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας για χρήση σε τρίτης γενιάς επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων φυτικής και ζωικής προέλευσης έχουν ως βάση εποξειδικές ρητίνες δύο συστατικών, όπου το πρώτο συστατικό είναι εποξειδική ρητίνη (συστατικό Α) και το δεύτερο συστατικό είναι σκληρυντής που περιέχει πολυαμίνες υποκατεστημένες με αρωματικές ή αλκυλιωμένες ομάδες (συστατικό Β), ο δε σκληρυντής έχει τροποποιηθεί με υδρόφοβα νανοσωματίδια με βάση συμμετρικά ή ασύμμετρα υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή, ή με ανόργανα νανοσωματίδια τα οποία περιέχουν υδρόφοβες ομάδες.
Παρουσιάζει πλεονεκτήματα, ότι τα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης περιέχουν νανοσωματίδια σε ποσοστό που κυμαίνεται από 0,5% μέχρι 40%.
Παρουσιάζει επίσης πλεονεκτήματα ότι στα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης τα δύο συστατικά (Α και Β) αναμειγνύονται σε αναλογία που κυμαίνεται από 1:0,25 έως 1:2.
Κατά προτίμηση τα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης έχουν τελικό ιξώδες 1200-1600 mPa.s.
Κατά προτίμηση, στα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης τα υδρόφοβα πολυμερικά νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β προκύπτουν από δενδριτικά πολυμερή, συμμετρικής ή ασύμμετρης αρχιτεκτονικής, που προέρχονται από εμπορικώς διαθέσιμα δενδριτικά πολυμερή όπως υπερδιακλαδισμένη πολυαιθυλενιμίνη με μοριακό βάρος 400-750.000 Da ή
διαμινοβουτάνο πολυ(προπυλένο ιμινο) δενδριμερή (DAB) με μοριακά βάρη 200-7.000 Da ή δενδριμερή πολυ(αμιδοαμίνης) (ΡΑΜΑΜ) με μοριακά βάρη 200-150.000 Da ή υπερδιακλαδισμένη δενδριτική πολυγλυκερόλη με μοριακά βάρη 200-100.000 Da ή άλλα δενδριτικά πολυμερή που παρουσιάζουν ανάλογα χαρακτηριστικά, στα οποία εισάγουμε υδρόφοβες ομάδες, όπως αλκυλικές ομάδες με 8 έως 22 άτομα άνθρακα ή φθοροαλκυλικές ομάδες με 11 έως 45 άτομα φθορίου ή άλλες υδρόφοβες ομάδες, με βαθμό υποκατάστασης που κυμαίνεται σε ποσοστό από 40 έως 100%. Επίσης, κατά προτίμηση, στα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της εφεύρεσης τα υδρόφοβα ανόργανα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β είναι νανοσωματίδια μετάλλων ή μεταλλοειδών ή μείγμα αυτών, τα οποία έχουμε κατάλληλα τροποποιήσει με υδρόφοβες ομάδες, όπως αλκυλικές ομάδες με 8 έως 22 άτομα άνθρακα ή φθοροαλκυλικές ομάδες με 11 έως 45 άτομα φθορίου ή άλλες υδρόφοβες ομάδες, με βαθμό υποκατάστασης που κυμαίνεται σε ποσοστό από 20 έως 100%.
Παρουσιάζει πλεονεκτήματα ότι στα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της εφεύρεσης τα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β μπορεί να είναι
- υδρόφοβα νανοσωματίδια με βάση την αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (Α-ΡΕΙ) ή την φθοροαλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (F-PEI) ή την γουανιδιωμένη και αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (G-A-PEI) ή παράγωγα της αλκυλιωμένης πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν και ομάδες ολιγοπολυαιθυλενογλυκόλης (OEG-A-ΡΕΙ) ή παράγωγα της αλκυλιωμένης πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-A-PEI),
- αμφίφιλα νανοσωματίδια με βάση την αλκυλιωμένη υπερδιακλαδισμένη πολυγλυκερόλη (A-PG) ή την φθοροαλκυλιωμένη υπερδιακλαδισμένη πολυγλυκερόλη (F-PG),
- τα δε υδρόφοβα ανόργανα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β μπορεί να είναι ανόργανα νανοσωματίδια πυριτίας τροποποιημένα με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-silica) ή ανόργανα νανοσωματίδια πυριτίας τροποποιημένα με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-silica) ή νανοσωματίδια πολυεδρικής πυριτίας τροποποιημένα με λιπόφιλες ομάδες (A-POSS) ή ανόργανοι νανοσωλήνες τροποποιημένοι με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-Hal) ή ανόργανοι νανοσωλήνες τροποποιημένοι με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-Hal). Παρουσιάζει πλεονεκτήματα ότι στα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της εφεύρεσης το συστατικό Α είναι εποξειδική ρητίνη παράγωγο της Διφαινόλης Α ή της Διφαινόλης F και μπορεί να περιέχει ή να μην περιέχει πρόσθετα, τα δε πρόσθετα μπορεί να είναι μπλε της φθαλοκυανίνης ή άμορφος άνθρακας (carbon black) ή ταλκ ή φωσφορικό ασβέστιο ή οξείδιο του τιτανίου ή οποιοσδήποτε οργανικός διαλύτης συμβατός με την εποξειδική ρητίνη όπως ξυλόλιο, βενζυλική αλκοόλη, κ.α.
Κατά προτίμηση τα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης χρησιμοποιούνται ως επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων φυτικής και ζωικής προέλευσης σε αντικείμενα βυθιζόμενα σε νερό όπως σε ύφαλα πλοίων ή ταχύπλοων, σε θαλάσσιες πλατφόρμες, σε υποθαλάσσιες κατασκευές (π.χ. ανεμογεννήτριες, θάλαμοι ιχθυοκαλλιεργείων), κ.α., το δε πάχος των εν λόγω επικαλύψεων κατά προτίμηση κυμαίνεται από 50 έως 70 μm μετά τον πολυμερισμό (ξηρή επιφάνεια) και η κρίσιμη επιφανειακή ενέργειά τους κυμαίνεται από 10-23 mN/m.
Εποξειδικές ρητίνες
Στην παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιείται μια εποξειδική ρητίνη ή ένα μείγμα από τουλάχιστο δύο εποξειδικές ρητίνες προκειμένου να ληφθούν νανοσύνθετα υλικά με επιθυμητό ιξώδες πριν τον πολυμερισμό και επιθυμητές μηχανικές ιδιότητες στις επικαλύψεις μετά τον πολυμερισμό. Οι εποξειδικές αυτές ρητίνες περιέχουν τουλάχιστον μία ενεργή ομάδα ανά μόριο, η οποία είναι η εποξειδική ομάδα γνωστή και ως οξειράνιο. Εάν το οξειράνιο είναι στην τελική θέση του μορίου τότε αυτό αποτελεί μέρος της ομάδας της γλυσιδόλης. Οι εποξειδικές ρητίνες έχουν τουλάχιστον ένα ορειράνιο ανά μόριο και συνήθως τουλάχιστον δύο οξειράνια ανά μόριο. Για παράδειγμα οι εποξειδικές ρητίνες έχουν 1 έως 10, 2 έως 10, 1 έως 6, 2 έως 6, 1 έως 4 ή 2 έως 4 οξειράνια ανά μόριο.
Το υπόλοιπο μέρος του μορίου της ρητίνης, δηλαδή εκτός του οξειρανίου, μπορεί να είναι αρωματικό ή αλειφατικό ή συνδυασμός αυτών και μπορεί επίσης να είναι γραμμικό, διακλαδισμένο, κυκλικό ή συνδυασμός αυτών. Τα αρωματικά ή τα αλειφατικά μέρη του μορίου της ρητίνης μπορεί να περιέχουν ετεροάτομα ή άλλες ομάδες που δεν αντιδρούν με το οξειράνιο. Για παράδειγμα οι εποξειδικές ρητίνες μπορεί περιέχουν αλογονούχες ομάδες, ομάδες που περιέχουν οξυγόνο όπως αιθέρες, ομάδες που περιέχουν θείο όπως θειοαιθέρες, καρβόνυλο ομάδες, καρβοξυλικές ομάδες, αμιδικές ομάδες, φωσφορικές ομάδες, θειικές και θειώδεις ομάδες, νιτρικές και νιτρώδεις ομάδες και άλλες παρόμοιες ομάδες.
Το μοριακό βάρος των εποξειδικών ρητινών μπορεί να κυμαίνεται από 100 γραμμάρια ανά γραμμομόριο μέχρι και 50.000 γραμμάρια ανά γραμμομόριο για πολυμερικές ρητίνες.
Οι εποξειδικές ρητίνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν είναι συνήθως υγρές σε θερμοκρασία δωματίου (π.χ. περίπου 20 °C με περίπου 30 °C). Ωστόσο όμως οι εποξειδικές ρητίνες μπορεί να είναι διαλυμένες σε οργανικούς διαλύτες, όπως ξυλόλιο, τολουόλιο, βενζόλιο, βενζυλική αλκοόλη, ισοπροπανόλη, αιθυλική αλκοόλη, μεθανόλη και άλλα παρόμοια ή στο νερό.
Στις περισσότερες περιπτώσεις οι εποξειδικές ρητίνες είναι αιθερικά παράγωγα της γλυσιδόλης. Τα παράγωγα αυτά είναι υποκατεστημένα με αρωματικές ή αλειφατικές ομάδες ή συνδυασμός αυτών και οι ομάδες αυτές μπορεί να είναι γραμμικές, διακλαδισμένες, κυκλικές ή συνδυασμός αυτών. Επίσης είναι δυνατόν να περιέχουν αλογονούχες ομάδες, ομάδες που περιέχουν οξυγόνο όπως αιθέρες, ομάδες που περιέχουν θείο όπως θειοαιθέρες, καρβόνυλο ομάδες, καρβοξυλικές ομάδες, αμιδικές ομάδες, φωσφορικές ομάδες, θειικές και θειώδεις ομάδες, νιτρικές και νιτρώδεις ομάδες και άλλες παρόμοιες ομάδες. Οι εποξειδικές αυτές ρητίνες έχουν τουλάχιστον μια ομάδα της γλυσιδόλης ανά μόριο αλλά μπορεί να περιέχουν και 2 με 10, 2 με 6, ή 2 με 4 γλυσιδόλες ανά μόριο.
Τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα αυτής της κατηγορία είναι τα αιθερικά παράγωγα της διγλυσιδόλης όπου μπορεί να περιέχουν αρυλικές ομάδες ή μια αρυλική σε συνδυασμό με μια αλκυλική ή ετεροαλκυλική ομάδα ή και τα δύο. Επιπλέον μπορεί να περιέχουν αλογονούχες ομάδες, ομάδες που περιέχουν οξυγόνο όπως αιθέρες, ομάδες που περιέχουν θείο όπως θειοαιθέρες, καρβόνυλο ομάδες, καρβοξυλικές ομάδες, αμιδικές ομάδες, φωσφορικές ομάδες, θειικές και θειώδεις ομάδες, νιτρικές και νιτρώδεις ομάδες και άλλες παρόμοιες ομάδες. Αυτές οι ρητίνες παρασκευάζονται από την αλληλεπίδραση μιας αρωματικής ένωσης με τουλάχιστον υδροξύλια και περίσσεια επιχλωριδρύνης. Δίνονται μερικά τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα αρωματικών ενώσεων με τουλάχιστον δύο υδροξύλια κατεχόλη, υδροκυνόνη, p,p<'>-διυδροξυ-διβενζυλεστέρας, p,p<'>-διυδροξυβενζυλοφαινονη, p,p<'>-διυδροξυ-φαινυλοσουλφόνη. Άλλα παραδείγματα μπορεί να είναι τα 2,2<'>ή 2,3<'>ή 2, 4<'>ή 3, 3<'>ή 3, 4<'>ή 4,4<'>ισομερή των διυδροξυδιφαινυλομεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλο-διμεθυλο-μεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλοαιθυλο-μεθυλο-μεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλο-μεθυλο-προπυλο-μεθανίου, διυδροξυδιφαινυλο-αιθυλο-φαινυλο-μεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλο-προπυλο-φαινυλομεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλο-βουτυλο-φαινυλο-μεθανίου, διυδροξυ-διφαινυλοτολουενο-αιθανίου, διυδροξυ-διφαινυλο-τολουενο-μεθυλο-μεθανίου, διυδροξυδιφαινυλο-δικυκλοεξυλο-μεθανίου και διυδροξυ-διφαινυλο-κυκλοεξανίου.
Μερικές εμπορικώς διαθέσιμες ρητίνες αυτού του τύπου είναι αυτές που προέρχονται από τη Διφαινόλη Α (όπου Διφαινόλη Α είναι το 4,4 - διυδροξυδιφαινυλο-μεθάνιο). Μερικά παραδείγματα εμπορικώς διαθέσιμων ρητινών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή είναι τα ακόλουθα τα οποία όμως είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά: (α) αυτές υπό την εμπορική ονομασία ΕΡΟΝ (π.χ. ΕΡΟΝ-828, ΕΡΟΝ-872 και ΕΡΟΝ-1001) της εταιρείας Hexion Speciality Chemicals, Inc. USA, (β) αυτές υπό την εμπορική ονομασία DER (π.χ. DER-331 , DER-332 και DER-336) της εταιρείας Dow Chemical Co, (γ) αυτές υπό την εμπορική ονομασία EPICLON (π.χ. EPICLON 850) της εταιρείας Dainippon Ink and Chemicals και (δ) αυτές υπό την εμπορική ονομασία Epokukdo (π.χ. Epokukdo-YD-114E, Epokukdo-YD-1 228, Epokukdo-YD-134) της εταιρείας Kukdo Chemicals. Επίσης εμπορικώς διαθέσιμες ρητίνες αυτού του τύπου είναι αυτές που προέρχονται από τη Διφαινόλη F (όπου Διφαινόλη F είναι το 2,2<'>- διυδροξυ-διφαινυλο-μεθάνιο).
Μερικά παραδείγματα εμπορικώς διαθέσιμων ρητινών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή είναι τα ακόλουθα τα οποία όμως είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά: (α) αυτές υπό την εμπορική ονομασία Epokukdo (π.χ. Epokukdo-YDF-165) της εταιρείας Kukdo Chemicals, (β) αυτές υπό την εμπορική ονομασία DER (π.χ. DER-334) της εταιρείας Dow Chemical Co, (γ) αυτές υπό την εμπορική ονομασία EPICLON (π.χ. EPICLON 830) της εταιρείας Dainippon Ink and Chemicals και (δ) αυτές υπό την εμπορική ονομασία MAREPOKS (π.χ. MAREPOKS 1720, MAREPOKS 1784, MAREPOKS 1792, MAREPOKS 8001/75) της εταιρείας ΚΙ MAR.
Άλλες ρητίνες είναι τα αιθερικά παράγωγα της διγλυσιδόλης που προέρχονται από την διόλη της πολυαλκυλενογλυκόλης. Τα παράγωγα αυτά είναι υποκατεστημένα με ετεροαλκυλένια που περιέχουν οξυγονούχα ετεροάτομα. Το κομμάτι της πολυαλκυλενογλυκόλης μπορεί να είναι πολυμερή ή συμπολυμερή και συχνά περιέχουν ομάδες αλκενίου με 1 έως 4 άτομα άνθρακα. Δίνονται μερικά τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα αιθέρες της διγλυσιδόλης με τη διόλη του πολυαιθυλενοξειδίου ή τη διόλη του πολυπροπυλενοξειδίου ή τη διόλη του πολυτετραμεθυλενοξειδίου. Εμπορικώς διαθέσιμες ρητίνες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή οι οποίες αναφέρονται ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά είναι της εταιρίας Polysciences, Inc, ΡΑ όπως αυτές που προέρχονται από τη διόλη του πολυαιθυλενοξειδίου ή του πολυπροπυλενοξειδίου με μοριακό βάρος 400 γρ/γραμμομόριο, 600 γρ/γραμμομόριο και 1000 γρ/γραμμομόριο.
Για κάποιες εφαρμογές χρησιμοποιούμε νοβολάκ εποξειδικές ρητίνες όπου είναι αιθερικά παράγωγα της γλυσιδόλης των φαινολικών νοβολάκ ρητινών. Οι φαινολικές νοβολάκ ρητίνες προέρχονται από την αντίδραση φαινολών και περίσσειας φορμαλδεΰδης σε όξινες συνθήκες. Οι νοβολάκ εποξειδικές ρητίνες προκύπτουν από την αντίδραση φαινολικών νοβολάκ ρητινών με επιχλωριδρίνη παρουσία καυστικού νατρίου. Συνήθως οι νοβολάκ εποξειδικές ρητίνες περιέχουν τουλάχιστον δύο οξειράνια και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή επικαλύψεων υψηλής διακλάδωσης. Μερικά παραδείγματα εμπορικώς διαθέσιμων νοβολάκ ρητινών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή είναι τα ακόλουθα τα οποία όμως είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά: (α) αυτές υπό την εμπορική ονομασία ARALDITE (π.χ. ARALDITE ΡΥ340-2, ARALDITE ΡΥ 302-2, ARALDITE ΡΖ 3961 , ARALDITE GY289, ARALDITE GY 250, ARALDITE GY 253, ARALDITE EPN1 183, ARALDITE EP1 179, ARALDITE EPN1 139 και ARALDITE EPN1 138) της εταιρίας Huntsman Advanced Materials, (b) αυτές υπό την εμπορική ονομασία ΕΡ ALLOY (π.χ. ΕΡ ALLOY 8230) της εταιρίας CVC Thermoset Specialties και (γ) αυτές υπό την εμπορική ονομασία DEN (π.χ. DEN 424 και DEN 431) της εταιρίας Dow Chemical.
Επιπλέον μπορεί να χρησιμοποιηθούν μίγματα ρητινών προκειμένου να ληφθούν τελικά υλικά επιστρώσεων με κατάλληλο ιξώδες και άλλα τεχνικά χαρακτηριστικά. Το μίγμα μπορεί να περιέχει τουλάχιστον μία χαμηλού ιξώδους ρητίνη και τουλάχιστον άλλη μία υψηλού ιξώδους ρητίνη. Μερικά παραδείγματα εμπορικώς διαθέσιμων μιγμάτων ρητινών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή είναι τα ακόλουθα τα οποία όμως είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά: (α) αυτές υπό την εμπορική ονομασία HELOXY MODIFIER (π.χ. HELOXY MODIFIER 107) της εταιρίας Hexion Specialty Chemicals, (β) αυτές υπό την εμπορική ονομασία EPODIL (π.χ. EPODIL 757, EPODIL 746, EPODIL 747, EPODIL 748) της εταιρίας Air products and Chemicals Inc.
Σκληρυντές
Τα τελικά υλικά επιστρώσεων προκύπτουν μετά από κατάλληλο πολυμερισμό /σταυροσύνδεση των εποξειδικών ρητινών με κατάλληλες ουσίες που ονομάζονται σκληρυντές. Αποτελούν το δεύτερο συστατικό των υλικών επίστρωσης και περιέχουν τουλάχιστον δύο πρωτοταγείς αμίνες ή τουλάχιστον δύο δευτεροταγείς αμίνες ή τουλάχιστον μία πρωτοταγής αμίνη και μία δευτεροταγής αμίνη ή συνδυασμός αυτών. Συγκεκριμένα, οι σκληρυντές έχουν τουλάχιστον δύο ομάδες του τύπου -NHR όπου R μπορεί να είναι πρωτόνιο, αλκυλική, αρυλική ή αλκυλοαρυλική ομάδα. Οι αλκυλικές ομάδες μπορεί να περιέχουν από 1 έως 12 άτομα άνθρακα και μπορεί να είναι κυκλικές διακλαδισμένες ή συνδυασμός αυτών. Από την άλλη μεριά οι αρυλικές ομάδες μπορεί να περιέχουν από 6 έως 12 άτομα άνθρακα όπως φαινυλικές ή διφαινυλικές ομάδες. Οι αλκυλοαρυλικές ομάδες μπορεί να είναι αλκυλικές ομάδες υποκατεστημένες με αρυλικές ή αρυλικές ομάδες υποκατεστημένες με αλκυλικές. Οι αλκυλικές και αρυλικές ομάδες που περιγράφονται ανωτέρω είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν και στην περίπτωση των αλκυλοαρυλικών ομάδων.
Επίσης ο σκληρυντής μπορεί να περιέχει και άλλες ομάδες όπως ετεροαλκυλένια ή συνδυασμό ακλυλενίων και ετεροαλκυλενίων. Τα ετεροαλκυλένια μπορεί να περιέχουν τουλάχιστον μία οξυγονούχα ομάδα ή μία θειόλη ή μία δευτεροταγή αμίνη υποκατεστημένη με δύο αλκυλικές ομάδες. Τα ετεροαλκυλένια μπορεί να περιέχουν 2 με 50 άτομα άνθρακα και από 2 έως 10 αμινομάδες. Μερικά τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα σκληρυντών που περιέχουν αλκυλικές ομάδες μπορεί να είναι η ομάδα της αιθυλενοδιαμίνης, διαιθυλένοδιαμίνης, διαιθυλένοτριαμινης, τριαιθυλενο τετραμίνης, προπυλενοδιαμίνης, τετραμεθυλένοπενταμίνης, εξααιθυλενοεπταμίνης, εξαμεθυλένοδιαμίνης, 2-μεθυλο-1 ,5-πενταμεθυλενοδιαμίνης, 1-αμινο-3μεθυλαμινο-3,3,5-τριμεθυλοκυκλοεξάνιο, το οποίο ονομάζεται επίσης και ισοφορενοδιαμίνη, 1 ,3-διμεθυλαμινο-κυκλοεξάνιο, και άλλα παρόμοια. Επιπλέον μερικά τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα σκληρυντών που περιέχουν ετεροαλκυλικές ομάδες μπορεί να είναι: (α) παράγωγα της αιθυλενοαμινοπιπεραζίνης, (β) παράγωγα της 4,7,1 0-τριοξατριδεκανο-1 , 13-διαμίνης (TTD), το οποίο είναι εμπορικώς διαθέσιμο προϊόν της εταιρίας TCI America, ή διαμινο πολυαλκυλενοξείδια (π.χ. διάμινο πολυαιθυλενοξείδιο, διάμινο πολυπροπυλενοξείδιο ή συμπολυμερή αυτών, τα οποία είναι εμπορικών διαθέσιμα προϊόντα της εταιρίας Huntsman Corporation υπό την ονομασία JEFF AMINE).
Επιπλέον ο σκληρυντής μπορεί να περιέχει αρωματικές ενώσεις υποκατεστημένες με πολυαμινο ομάδες ή με ενώσεις που περιέχουν διάφορες άμινο ή άμιδο ομάδες. Τέτοια τυπικά αλλά όχι αποκλειστικά παραδείγματα είναι τα παράγωγα του διαμινοξυλολίου (π.χ. μετα-διαμινο-ξυλόλιο) ή των πολυαμιδοαμίνών ή άλλων παρόμοιων ουσιών.
Μερικά παραδείγματα εμπορικώς διαθέσιμων σκληρυτών της κατηγορίας αυτής που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εφεύρεση αυτή είναι τα ακόλουθα τα οποία όμως είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά: (α) αυτοί υπό την εμπορική ονομασία ANCAMINE (π.χ. ANCAMINE 2609) της εταιρίας Air Products and Chemicals Inc, (β) αυτοί υπό την εμπορική ονομασία ARADUR (π.χ. ARADUR 2965, ARADUR 340, ARADUR 36) της εταιρίας Huntsman Advanced Materials, (γ) αυτοί υπό την εμπορική ονομασία KISAMID (π.χ. KISAMID 1062, KISAMID 1034, KISAMID 1043, ΚΙ SAM ID 1125) της εταιρείας KIMAR και (δ) αυτοί υπό την εμπορική ονομασία Uni-Rez (π.χ. Uni-Rez 2115, Uni-Rez 2125, Uni-Rez 2141 , Uni-Rez 2415) της εταιρείας ARIZONA Chemicals.
Τα τελικά υλικά επιστρώσεων προκύπτουν από την ανάμειξη του πρώτου (εποξειδική ρητίνη) και του δεύτερου συστατικού (σκληρυντής) όπου οι πρωτοταγείς ή δευτεροταγείς αμινομάδες αντιδρούν με τα οξειράνια της εποξειδικής ρητίνης. Το άνοιγμα του δακτυλίου των οξειρανίων έχει ως αποτέλεσμα τη σύνδεση μέσω ομοιοπολικών δεσμών της εποξειδικής ρητίνης με το σκληρυντή. Ο ομοιοπολικός δεσμός που προκύπτει είναι του τύπου -OCH2CH2NR-, όπου R μπορεί να είναι πρωτόνιο, αλκυλική, αρυλική ή αλκυλοαρυλική ομάδα. Τα τελικά υλικά επιστρώσεων που προκύπτουν μετά την ανάμειξη των δύο συστατικών περιέχουν σκληρυντή τουλάχιστον 5% κατά βάρος και εποξειδική ρητίνη τουλάχιστον 20% κατά βάρος. Η αναλογία ανάμειξης του εποξειδικού συστατικού με τον σκληρυντή μπορεί να κυμαίνεται από1 :0.5 έως 1 :2.
Παραδείγματα συνθέσεων
Κατωτέρω αναφέρονται παραδείγματα συνθέσεων νέων νανοσύνθετων υλικών που προκύπτουν από την απλή ανάμειξη δύο συστατικών ενός τύπου εποξειδικής ρητίνης και ενός τύπου κατάλληλα τροποποιημένου σκληρυντή.
Αρχικώς περιγράφουμε τις συνθέσεις υδρόφοβων τροποποιημένων νανοσωματίδίων με βάση συμμετρικά ή ασύμμετρα υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή καθώς επίσης τροποποιημένων ανόργανων νανοσωματίδίων τα οποία στην παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιούνται για την τροποποιήση εμπορικώς διαθέσιμων σκληρυντών.
Σύνθεση υδρόφοβου νανοσωματίδιου με βάση την αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (Α-ΡΕΙ)
Ένα μέρος υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da ή 25000 Da διαλύεται σε ξηρό χλωροφόρμιο παρουσία 400 μερών τριαιθυλαμίνης και ψύχεται σε παγόλουτρο. 80 ή 200 μέρη η-ισοκυανικού δωδεκανίου ή n-ισοκυανικού δεκατετρανίου ή n-ισοκυανικού δεκαεξανίου ή πισοκυανικού δεκαοκτανίου διαλύονται σε ξηρό χλωροφόρμιο, προστίθενται βραδέως υπό συνεχή ανάδευση και υπό ατμόσφαιρα αργού. Μισή ώρα μετά την προσθήκη το διάλυμα αφήνεται να φτάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και διατηρείται υπό ανάδευση για μερικές ώρες. Το προϊόν της αντίδρασης καταβυθίζεται από ακετονιτριλίο και παραλαμβάνεται με φυγοκέντριση ή διήθηση. Ακολούθως εκπλύνεται αρκετές φορές με ακετονιτρίλιο, υποβάλλεται ξανά σε φυγοκέντριση και ξηραίνεται. Η δομή των προϊόντων Α-ΡΕΙ πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης τους προσδιορίζεται από το φάσμα πρωτονίου NMR και κυμαίνεται από 60 έως 75%.
Σύνθεση υδρόφοβου νανοσωματίδιου με βάση την φθοροαλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (F-PEI)
Ένα μέρος υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da ή 25000 Da διαλύεται σε μίγμα ξηρού διθέμυλοφορμαμίδιο και μεθανόλης που περιέχει 80 ή 400 μέρη τριαιθυλαμίνης. Στη συνέχεια προστίθενται 40 ή 200 μέρη υπερφθοροοκτανοϊκό οξύ, 40 ή 200 μέρη Ν-υδρόξυβενζοτριαζόλιο (HOBt) και 40 ή 200 μέρη (2-(1Η- βενζοτριαζόλ-1 -υλο)-1 ,1,3,3-τετραμεθυλο-ουρονίο εξαφθοροφωσφορικό). Το μίγμα της αντίδρασης αφήνεται υπό ανάδευση σε θερμοκρασία δωματίου για αρκετές ώρες. Μετά το πέρας της αντίδρασης απομακρύνονται οι διαλύτες και το στερεό υπόλειμμα διαλύεται σε ακετονιτρίλιο. Τα προϊόντα της αντίδρασης παραλαμβάνονται μετά από καταβύθιση με διαιθυλαιθερα, φυγοκέντριση και ξήρανση. Η δομή των προϊόντων F-PEI πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης προσδιορίζεται από το φάσμα άνθρακα NMR αντιστρόφου εισόδου και κυμαίνεται από 70 έως 90%.
Σύνθεση υδρόφοβου γουανιδιωμένου νανοσωματίδιου με βάση την γουανιδιωμένη και αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (G-A-PEI)
Τα γουανιδιωμένα παράγωγα της υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης παρασκευάστηκαν με βάση της μεθόδου που αναφέρεται στη βιβλιογραφία [<21>]. Συγκεκριμένα, ένα μέρος αλκυλιωμένης υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da ή 25000 Da (υποκατεστημένη με αλυσίδες 12, 14, 16, 18 ατόμων άνθρακα) (Α-ΡΕΙ), διαλυμένης σε χλωροφόρμιο, προστίθεται σε ένα διάλυμα χλωροφόρμιου που περιέχει 20 ή 200 μέρη υδροχλωρικού άλατος της 1Η-πυραζολο-καρβοξαμιδίνης και 80 ή 400 μέρη τριαιθυλαμίνης, αντίστοιχα. Το μίγμα αφήνεται υπό ανάδευση σε θερμοκρασία περιβάλλοντος επί 24 h σε αδρανή ατμόσφαιρα. Τα προϊόντα της αντίδρασης παραλαμβάνονται μετά από καταβύθιση με ακετονιτρίλιο και μετά υποβάλλονται σε φυγοκέντριση και ξήρανση. Η δομή των προϊόντων G-A-PEI πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός γουανιδίωσης τους προσδιορίζεται από το φάσμα πρωτονίου NMR και κυμαίνεται από 25 έως 40%.
Σύνθεση υδρόφοβου νανοσωματίδιου με βάση παράγωγων της αλκυλιωμένης πολυαιθυλενιμίνης που φέρει και ομάδες ολιγοπολυαιθυλενογλυκόλης (OEG-Α-ΡΕΙ).
Τα παράγωγα της αλκυλιωμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν ομάδες ολιγοπολυαιθυλενογλυκόλης παρασκευάζονται ως εξής: ένα μέρος αλκυλιωμένης υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da ή 25000 Da, υποκατεστημένης με αλυσίδες 12 ή 14 ή 16 ή 18 ατόμων άνθρακα, (Α-ΡΕΙ), διαλύεται σε χλωροφόρμιο που περιέχει 80 ή 400 μέρη τριαιθυλαμίνης. Στη συνέχεια προστίθενται 20 ή 200 μέρη 2- [2-(2-μεθόξυαιθόξυ)αιθόξυ] οξικό οξύ, 20 ή 200 μέρη Ν-υδρόξυ-βενζοτριαζόλιο (HOBt) και 20 ή 200 μέρη (2-(1Η- βενζοτριαζόλ-1-υλο)-1 ,1 ,3,3-τετραμεθυλο-ουρονίο εξαφθοροφωσφορικό). Το μίγμα της αντίδρασης αφήνεται υπό ανάδευση σε θερμοκρασία δωματίου για αρκετές ώρες. Τέλος, τα προϊόντα της αντίδρασης παραλαμβάνονται μετά από καταβύθιση με ακετονιτρίλιο και μετά υποβάλλονται σε φυγοκέντριση και ξήρανση. Η δομή των προϊόντων OEG-A-PEI πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης των ομάδων της ολιγοπολυαιθυλενογλυκόλης προσδιορίζεται από το φάσμα πρωτονίου NMR και κυμαίνεται από 25 έως 40%.
Σύνθεση υδρόφοβου νανοσωματίδιου με βάση παράγωγων της αλκυλιωμένης ττολυαιθυλενιμίνης που φέρουν ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-Α-ΡΕΙ).
Τα παράγωγα της αλκυλιωμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων παρασκευάστηκαν με βάση της μεθόδου που αναφέρεται στη βιβλιογραφία<22>. Συγκεκριμένα, η μέθοδος που εφαρμόστηκε είναι η ακόλουθη: ένα μέρος αλκυλιωμένης υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da ή 25000 Da, υποκατεστημένης με αλυσίδες 12 ή 14 ή 16 ή 18 ατόμων άνθρακα, (Α-ΡΕΙ), διαλύεται σε χλωροφόρμιου που περιέχει 80 ή 400 μέρη τριαιθυλαμίνης. Στη συνέχεια προστίθενται 20 ή 200 μέρη χλωριούχου άλατος του (2, 3-εποξυπρόπυλο)τριμεθυλοαμμωνίου. Τα προϊόντα της αντίδρασης παραλαμβάνονται μετά από καταβύθιση με ακετονιτρίλιο και μετά υποβάλλονται σε φυγοκέντριση και ξήρανση. Η δομή των προϊόντων Q-A-PEI πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης των τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων προσδιορίζεται από το φάσμα πρωτονίου NMR και κυμαίνεται από 25 έως 40%.
Σύνθεση αμφίφιλου νανοσωματίδιου με βάση την αλκυλιωμένης υπερδιακλαδισμένη πολυγλυκερόλη (A-PG).
Ένα μέρος υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυγλυκερόλη μοριακού βάρους 5000 Da ή 8000 Da διαλύεται σε ξηρό διμεθυλοφορμαμίδιο παρουσία 150 μερών τριαιθυλαμίνης και ψύχεται σε παγόλουτρο. 80 ή 120 μέρη ακυλοχλωριδίου του λαουρικού οξέος ή μυριστικού οξέος ή παλμιτικού οξέος ή στεαρικού οξέος διαλύονται σε ξηρό διμεθυλοφορμαμίδιο, προστίθενται στάγδην υπό συνεχή ανάδευση και υπό ατμόσφαιρα αργού. Μία ώρα μετά την προσθήκη το διάλυμα αφήνεται να φτάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και αφήνεται υπό ανάδευση για αρκετές ώρες στους 50-60°C. Μετά το πέρας της αντίδρασης το μίγμα αφήνεται να παγώσει και το ίζημα που διαχωρίζεται, συλλέγεται με διήθηση, διαλύεται σε χλωροφόρμιο και καταβυθίζεται από ακετονιτριλίο. Τα τελικά προϊόντα παραλαμβάνονται με φυγοκέντριση ή διήθηση, και ξηραίνονται. Η δομή των A-PG πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης τους προσδιορίζεται από το φάσμα πρωτονίου NMR και κυμαίνεται από 60 έως 80%.
Σύνθεση αμφίφιλου νανοσωματίδιου με βάση την φθοροαλκυλιωμένης υπερδιακλαδισμένη πολύγλυκερόλη (F-PG).
Ένα μέρος υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυγλυκερόλη μοριακού βάρους 5000 Da ή 8000 Da διαλύεται σε ξηρό διμεθυλοφορμαμίδιο παρουσία 150 μερών τριαιθυλαμίνης και ψύχεται σε παγόλουτρο. 80 ή 120 μέρη ακυλοχλωριδίου του υπερφθορο-οκτανοϊκού οξέος διαλύονται σε ξηρό διμεθυλοφορμαμίδιο, προστίθενται στάγδην υπό συνεχή ανάδευση και υπό ατμόσφαιρα αργού. Μία ώρα μετά την προσθήκη το διάλυμα αφήνεται να φτάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και αφήνεται υπό ανάδευση για αρκετές ώρες στους 50-60°C. Μετά το πέρας της αντίδρασης το μίγμα αφήνεται να παγώσει και το ίζημα που διαχωρίζεται, συλλέγεται με διήθηση, διαλύεται σε χλωροφόρμιο και καταβυθίζεται από διαιθυλαιθέρα. Τα τελικά προϊόντα παραλαμβάνονται με φυγοκέντριση ή διήθηση, και ξηραίνονται. Η δομή των F-PG πιστοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (<1>Η NMR). Ο βαθμός υποκατάστασης τους προσδιορίζεται από το φάσμα άνθρακα NMR αντιστρόφου εισόδου και κυμαίνεται από 70 έως 80%.
Σύνθεση ανόργανων νανοσωματίδιων πυριτίας τροποποιημένων με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-silica).
Τα νανοσωματίδια πυριτίας που φέρουν υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-silica) παρασκευάστηκαν με ανάλογη μέθοδο όπως αυτή που αναφέρεται στη βιβλιογραφία<23>Συγκεκριμένα, παρασκευάζεται ένα διαλύμα υπερδιακλαδισμένης δενδριτικής πολυαιθυλενιμίνης μοριακού βάρους 5000 Da συγκέντρωσης 1,5 mL/gr σε ρυθμιστικό διάλυμα 50 mM, pΗ=7.4. Ως ρυθμιστικό διάλυμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί το Tris (Τρις-υδροξυμεθυλ-αμινομεθάνιο) ή διάλυμα φωσφορικών. Στη συνέχεια σε 5 mL αυτού του διαλύματος προστίθεται 1 mL διάλυμα ορθοπυριτικού οξέος 1 mM και 1 mL διάλυμα δεκατριαφθορο-1 , 1,2,2-τετραυδροοκτανο-πυριτικού οξέος σε αναλογία από 0,1:1 σε 10:1 το οποίο προκύπτει από την υδρόλυση του τετρααιθυλεστέρα ορθοπυριτικού οξέος και του τετρααιθυλεστέρα δεκατριαφθορο-1 ,1 ,2,2-τετραυδροοκτανο-πυριτικού οξέος, αντίστοιχα, με 1 mM τριφθοροοξικό οξύ για 30 λεπτά. Ο σχηματισμός των νανοσωματιδίων είναι άμεσος. Το διάλυμα αφήνεται να αντιδράσει για περίπου 15 λεπτά. Τα παραλαμβάνονται με φυγοκέντριση, εκπλένονται με νερό και αιθανόλη προκειμένου να απομακρυνθεί η περίσσια των αντιδρώντα και τυχόν παραπροϊόντα και ξηραίνονται. Ο βαθμός υποκατάστασης των νανοσωματιδίων σε φθοροαλκυλο αλυσίδες κυμαίνεται σε ποσοστό από 20 έως 90% ανάλογα με την αναλογία των αντιδρώντων που χρησιμοποιείται.
Σύνθεση ανόργανων νανοσωματίδιων πυριτίας τροποποιημένων με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-silica).
Τα νανοσωματίδια πυριτίας που φέρουν λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-silica) παρασκευάζονται με ανάλογο τρόπο όπως τα νανοσωματίδια F-silica. Στην προκειμένη περίπτωση ως αντιδραστήριο σχηματισμού πυριτίας χρησιμοποιείτε εκτός του ορθοπυριτικού οξέος το αμμωνιακό άλας του δεκαόκτυλο-διμεθυλο- (3-τριμεθοξυ-προπυλο-πυριτικού) οξέος. Ο βαθμός υποκατάστασης των νανοσωματιδίων σε λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων κυμαίνεται σε ποσοστό από 40 έως 100%
Σύνθεση νανοσωματίδιων πολυεδρικής πυριτίας τροποποιημένων με λιπόφιλες ομάδες (A-POSS).
Ένα μέρος εμπορικώς διαθέσιμης πολυεδρικής ολιγομερικής σιλσεκινοξάνης (polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS) τροπομοιημένης με εποξειδικές ομάδες διασπείρονται σε ξηρό χλωροφόρμιο που περιέχει 16 μέρη τριαιθυλαμίνης. Στη συνέχεια 8 μέρη αλειφατικής πρωτοταγής αμίνης με 12 ή 14 ή 16 ή 18 άτομα άνθρακα προστίθενται στο ανωτέρω διάλυμα σε θερμοκρασία δωματίου και υπό ατμόσφαιρα αργού. Το μίγμα αφήνεται υπό ανάδευση για αρκετές ώρες. Τα τελικά προϊόντα A-POSS λαμβάνονται μετά από φυγοκέντριση και ξήρανση. Ο βαθμός υποκατάστασης των νανοσωματιδίων σε λιπόφιλες αλειφατικές αλυσίδες κυμαίνεται σε ποσοστό από 80 έως 100%.
Σύνθεση ανόργανων νανοσωλήνων τροποποιημένων με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-Hal).
Η σύνθεση των τροποποημένω ανόργανων νανοσωλήνων πραγματοποιείτε με ανάλογο τροπο με αυτό στη βιβίογραφία.<24>Συγκεκριμένα, ένα μέρος εμπορικώς διαθέσιμων, ανόργανων νανοσωλήνων (hallosites) διασπείρονται σε υδατικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου 30% και αφήνονται υπό ανάδευση για αρκετές ώρες στους 80 °C. Στη συνέχεια απομονώνονται με φυγοκέντριση, εκπλένονται με αιθανόλη και μετά με τολουόλιο πολλές φορές και τέλος διασπείρονται σε τολουόλιο. Στο διάλυμα αυτό προστίθενται 4% κ.ο. τετρααιθυλεστέρα δεκατριαφθορο-1, 1,2,2-τετραυδροοκτανο-πυριτικό οξύ και αφήνονται υπό ανάδευση για αρκετές ώρες στους 110 °C. Το τελικό προϊόν F-Hal συλλέγεται με φυγοκέντριση, εκπλένονται με αιθανόλη και ξηραίνεται στους 40 °C υπό κενό. Ο βαθμός υποκατάστασης των νανοσωματιδίων σε υπερφθοροαλκυλικές ομάδες κυμαίνεται σε ποσοστό από 50 έως 80%.
Σύνθεση ανόργανων νανοσωλήνων τροποποιημένων με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-Hal).
Οι ανόργανοι νανοσωλήνες που φέρουν λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-Hal) παρασκευάζονται με ανάλογο τρόπο όπως οι νανοσωλήνες F-Hal. Στην προκειμένη περίπτωση ως αντιδραστήριο τροποποίησης χρησιμοποιείτε το αμμωνιακό άλας του δεκαόκτυλο-διμεθυλο- (3-τριμεθοξυπροπυλο-πυριτικού) οξέος. Ο βαθμός υποκατάστασης των νανοσωματιδίων σε λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων κυμαίνεται σε ποσοστό από 60 έως 90%.
Α. Σύνθεση νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις χωρίς πρόσθετα
Τα νανοσύνθετα υλικά για επικαλύψεις έχουν ως βάση δύο συστατικά:
(A) Το πρώτο συστατικό (συστατικό Α) περιέχει 40 gr εποξειδική ρητίνη η οποία μπορεί να είναι παράγωγο της Διφαινόλης Α (70% σε ξυλόλιο) και
(Β) Το δεύτερο συστατικό (συστατικό Β) περιέχει 20 gr σκληρυντή, ο οποίος περιέχει αρωματικές ενώσεις υποκατεστημένες με πολυαμίνες (30% σε ξυλόλιο). Στο συστατικό αυτό προστίθενται σε διάφορες αναλογίες τα υδρόφοβα τροποποιημένα νανοσωματίδια με βάση δενδριτικά πολυμερή καθώς και τα τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια που αναφέρονται παραπάνω.
Στη συνέχεια τα δύο συστατικά αναμειγνύονται σε αναλογία που κυμαίνεται από 1:0,25 έως 1:2, ρυθμίζεται το ιξώδες του τελικού υλικού με προσθήκη κατάλληλης ποσότητας διαλύτη ανάλογα με τη εφαρμογή στα 1200-1500 mPa.s. Το υλικό αυτό επιστρώνεται πάνω σε κατάλληλα βαμμένη επιφάνεια με τη βοήθεια πιστολιού αέρος (spray gun) ή ρολού ή βούρτσας. Ο πολυμερισμός των δύο συστατικών πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου και διαρκεί 24 ώρες στους 28 °C και υγρασία 40%. Ο πλήρης πολυμερισμός ολοκληρώνεται σε 15 ημέρες. Η μικρότερη θερμοκρασία που μπορεί να πραγματοποιηθεί είναι 15 °C και η μεγαλύτερη υγρασία 80% αλλά ο χρόνος πολυμερισμού αυξάνει σε 48 ώρες (πλήρης πολυμερισμός 15 ημέρες). Το πάχος της σχηματιζόμενης επικάλυψης είναι 50-70 μm μετά τον πολυμερισμό (ξηρή επιφάνεια).
Στους πίνακες 1 και 2 δίνονται διάφορα παραδείγματα νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις που παρασκευάστηκαν τα οποία είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά.
Πίνακας 1. Παραδείγματα νανοσύνθετων υδρόφοβα πολυμερικά νανοσωματίδια.
υλικών για επικαλύψεις που περιέχουν
Πίνακας 2. Παραδείγματα νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις χωρίς πρόσθετα που περιέχουν τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια.
Β. Σύνθεση νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις Νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις με πρόσθετα
Τα νανοσύνθετα υλικά για επικαλύψεις αποτελούνται από δύο συστατικά:
(A) Το πρώτο συστατικό (συστατικό A) 80 gr, περιέχει εποξειδική ρητίνη η οποία είναι παράγωγο της Διφαινόλης Α, και επίσης άλλα πρόσθετα όπως μπλε της φθαλοκυανίνης ή άμορφο άνθρακα (carbon black), ταλκ, φωσφορικό ασβέστιο και οξείδιο του τιτανίου διαλύτες όπως ξυλόλιο, βενζυλική αλκοόλη.
(Β) Το δεύτερο συστατικό (συστατικό Β) περιέχει 20 gr σκληρυντή, ο οποίος περιέχει αρωματικές ενώσεις υποκατεστημένες με πολυαμίνες (30% σε ξυλόλιο). Στο συστατικό αυτό προστίθενται σε διάφορες αναλογίες τα υδρόφοβα τροποποιημένα νανοσωματίδια με βάση δενδριτικά πολυμερή, συμμετρικής ή ασύμμετρης αρχιτεκτονικής, καθώς και τα τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια που αναφέρονται παραπάνω.
Στη συνέχεια τα δύο συστατικά αναμειγνύονται σε αναλογία που κυμαίνεται από 1:0,25 έως 1:2, ρυθμίζεται το ιξώδες του τελικού υλικού με προσθήκη κατάλληλης ποσότητας διαλύτη ανάλογα με τη εφαρμογή στα 1200-1500 mPa.s. Το υλικό αυτό επιστρώνεται πάνω σε κατάλληλα βαμμένη επιφάνεια με τη βοήθεια πιστολιού αέρος (spray gun) ή ρολού ή βούρτσας. Ο πολυμερισμός των δύο συστατικών πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου και διαρκεί 24 ώρες στους 28 °C και υγρασία 40%. Ο πλήρης πολυμερισμός ολοκληρώνεται σε 7 ημέρες. Η μικρότερη θερμοκρασία που μπορεί να πραγματοποιηθεί είναι 15 °C και η μεγαλύτερη υγρασία 80% αλλά ο χρόνος πολυμερισμού αυξάνει σε 48 ώρες (πλήρης πολυμερισμός 15 ημέρες). Το πάχος της σχηματιζόμενης επικάλυψης είναι 50-70 μm μετά τον πολυμερισμό (ξηρή επιφάνεια).
Στους πίνακες 3 και 4 δίνονται διάφορα παραδείγματα νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις με πρόσθετα που παρασκευάστηκαν τα οποία είναι ενδεικτικά αλλά όχι αποκλειστικά.
Πίνακας 3. Παραδείγματα νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις με πρόσθετα που περιέχουν υδρόφοβα πολυμερικά νανοσωματίδια.
Πίνακας 4. Παραδείγματα νανοσύνθετων υλικών για επικαλύψεις με πρόσθετα που περιέχουν τροποποιημένα ανόργανα νανοσωματίδια.
Χαρακτηρισμός επικαλύψεων
Τα νανοσύνθετα υλικά επικαλύψεων εφαρμόστηκαν με τη βοήθεια πιστολιού αέρος σε κατάλληλα βαμμένες με αστάρι μεταλλικές πλακίδια σχηματίζοντας λείες και σταθερές επιφάνειες επικάλυψης. Τα δοκίμια αυτά χρησιμοποιήθηκαν για το χαρακτηρισμό των επιστρώσεων ως προς την υδροφοβικότητα, την αντοχή και την ικανότητα τους να απομακρύνονται εύκολα από αυτά θαλάσσιες επικαθίσεις. Για λόγους σύγκρισης χρησιμοποιήθηκε το εμπορικώς διαθέσιμο προϊόν Intersleek Pro της εταιρίας International.
Τα παρασκευασμένα δείγματα αφέθηκαν σε συνήθεις συνθήκες περιβάλλοντος προκειμένου να ολοκληρωθεί πλήρως η χημική σταυροσύνδεση/πολυμερισμός για διάστημα 15 ημερών.
Χαρακτηρισμός των επιστρώσεων ως προς την υδροφοβικότητα
Ο χαρακτηρισμός της επιφάνειας των δειγμάτων έχει ως στόχο να προσδιορίσει τις ιδιότητες υδροφοβικότητας καθώς και την κρίσιμη επιφανειακή ενέργεια σύμφωνα με την μέθοδο Zisman<25>.
Η αφορμή για αυτού του είδους τον χαρακτηρισμό βρίσκεται σε βιβλιογραφικές αναφορές που αποδεικνύουν την σύνδεση μεταξύ της πρόσδεσης θαλάσσιων επικαθήσεων με την κρίσιμη επιφανειακή ενέργεια<26>
Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε όργανο μέτρησης γωνίας επαφής CAM-100 της εταιρίας KSV σε θερμοκρασία 25±1°C και σχετικής υγρασίας 50±2 % με την μέθοδο της στατικής σταγόνας σε επίπεδη επιφάνεια.
Ως υγρά αναφοράς (probe liquids) χρησιμοποιήθηκαν το νερό (Η2Ο), η αιθυλενογλυκόλη (C2H6O2), η προπυλενογλυκόλη (C3H8O2) και το δωδεκάνιο (C12Η26) με τιμές επιφανειακής τάσης 72.8, 47.3, 45.6, και 25.35 mN/m αντίστοιχα. Ως επιτυχείς θεωρούνται οι μετρήσεις που στην ανάλυση κατά Zisman ο συντελεστής συσχέτισης (R<2>) υπολογίζεται ανώτερος της τιμής 0.995. Στους πίνακες 5 και 6 φίνονται οι τιμές της γωνίας επαφής και της κρίσιμης ελεύθερης ενέργεια των δειγμάτων που μελετήθηκαν.
Πίνακας 5. Αποτελέσματα υδροφοβικότητας και κρίσιμης επιφανειακής ενέργειας νανοσύνθετων επικαλύψεων χωρίς επιπρόσθετα που περιέχουν τροποποιημένα νανοσωματίδια.
Πίνακας 6. Αποτελέσματα υδροφοβικότητας και κρίσιμης επιφανειακής ενέργειας νανοσύνθετων επικαλύψεων με επιπρόσθετα που περιέχουν τροποποιημένα νανοσωματίδια.
Χαρακτηρισμός των επιστρώσεων ως προς την αντοχή τους
Ο χαρακτηρισμός των υλικών όσον αφορά την ευκαμψία / αντίσταση σε ρωγμές και στην αντίσταση σε παραμόρφωση έγινε με βάση τα πρότυπα ASTM D0522-93AR01 “Test Methods for Mandrel Bend Test of Attached Organic Coatings" και ASTM D2794-93R04 “Test Method for Resistance of Organic Coatings to the Effects of Rapid Deformation (Impact)" αντίστοιχα.
To βάρος με το οποίο έγινε η αξιολόγηση ήταν 7 kg μιας και με αυτό μπορούσαν να αξιολογηθούν καλύτερα το σύνολο των δειγμάτων. Η απόσταση πτώσης ορίστηκε στα 10cm. Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στον πίνακα 7 από τα οποία προκύπτει ότι τα δείγματα εμφανίζουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες.
Πίνακας 7. Αποτελέσματα των μηχ επικαλύψεων που περιέχουν τροποποιημέν ανικών ιδιοτήτων των νανοσύνθετων α νανοσωματίδια.
Επίσης πραγματοποιήθηκαν πειράματα αντοχής στις γρατζουνιές (scratch resistance) όπου βρέθηκαν ότι οι επιφάνειες όπου καλύφθηκαν με τα καινοτόμα υλικά της παρούσας εφεύρεσης δεν αλλοιώνονται καθόλου πράγμα αναμενόμενο επειδή ως βάση έχουν εποξειδικές ρητίνες οι οποίες όπως είναι γνωστό ότι έχουν πολύ υψηλή αντοχή στις γρατζουνιές (scratch resistance). Αντίθετα το εμπορικό προϊόν (Intersleek Pro) φθείρεται πολύ εύκολα πράγμα αναμενόμενο επειδή ως βάση έχουν σιλικόνη (PDMS) που είναι γνωστό ότι είναι μαλακό υλικό που φθείρεται εύκολα.
Αξιολόγηση απομάκρυνσης θαλασσίων επικαθήσεων.
Προκειμένου τα δείγματα να αξιολογηθούν ως προς την ικανότητα τους να μην προσκολλώνται σε αυτά, ισχυρά, θαλάσσιες επικαθήσεις, εμβαπτίστηκαν στη θάλασσα. Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν κατά τις θερινές περιόδους υψηλής δραστηριότητας επικαθήσεων. Ως τόπος μετρήσεων επιλέχθηκε η περιοχή του Μαρμαρά στην Τουρκία η οποία χαρακτηρίζεται από πληθώρα οργανισμών που προκαλούν έντονες βιοεπικαθήσεις.
Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε έξι (6) δοκίμια από κάθε τύπο επικάλυψης για στατιστικούς λόγους. Τα δείγματα επιχρίστηκαν σε κατάλληλα επικαλυμμένα με ατσάρι, σιδερένια πλακίδια τα οποία διαστάσεων 200-100 mm και αφέθησαν για δεκαπέντε (15) ημέρες σε συνθήκες περιβάλλοντος πριν μετρηθούν.
Τα πλακίδια τοποθετούνταν με κατάλληλο προσανατολισμό στη θάλασσα και αφηνόντουσαν για δεκαπέντε (15) ημέρες όπου στη συνέχεια έβγαιναν και αξιολογούταν ως προς την ποσότητα των επικαθήσεων καθώς και την ευκολία απομάκρυνσής τους.
Η αξιολόγηση γίνεται ως εξής: τα πλακίδια τοποθετούνταν σε περιστροφική συσκευή που περιέχει θαλασσινό νερό και προσομοιάζει την ταχύτητα σκάφους 4 κόμβων. Μετά από 10 λεπτά τα δείγματα αξιολογούνταν ως προς το κατά πόσο είχαν ελαττωθεί οι επικαθήσεις. Στη συνέχεια τα δείγματα επανεβαπτίζονται στη θάλασσα όπου και παραμένουν για άλλες δεκαπέντε (15) ημέρες έως την επόμενη αξιολόγησή τους. Ο παραπάνω κύκλος πραγματοποιήθηκε τρεις (3) φορές και τα αποτελέσματα φαίνονται στον πίνακα 8.
Σε όσα δείγματα παρατηρούνταν ακόμη επικαθήσεις, έγινε καθαρισμός με μηχανικά μέσα (σφουγγάρι, μεταλλική σπάτουλα) και καταγράφηκε η σχετική δύναμη που απαιτήθηκε για την απομάκρυνσή τους. Βαθμολογήθηκαν με βαθμό 1 έως 5 με το 5 να υποδηλώνει τη μεγίστη δυσκολία απο υλικά, των οποίων οι επιστρώσεις έχουν να χρησιμοποιηθούν για εφαρμογές σε επικαθίσεων.
μάκρυνσης. Επομένως, τα νανοσύνθετα την μικρότερη βαθμολογία 1-2, μπορούν επικαλύψεις απομάκρυνσης θαλασσίων
Πλεονεκτήματα των καινοτόμων νανοσύνθετων υλικών
Τα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης είναι φιλικά προς το περιβάλλον εφόσον δεν απελευθερώνουν επικίνδυνες ουσίες στο νερό (βιοκτόνα) μια που τα νανοσωματίδια συμμετέχουν στον πολυμερισμό των εποξειδικών ρητινών. Συνεπώς, σε αντίθεση με τα περισσότερα εμπορικώς διαθέσιμα υλικά (1<ης>και 2<ης>γενιάς χρώματα), πληρούν τόσο τους σημερινούς όσο και τους μελλοντικούς Ευρωπαϊκούς και Διεθνείς κανονισμούς. Επίσης σε σχέση με τα εμπορικώς διαθέσιμα 3<ης>γενιάς υλικά απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων (fouling release paints) εμφανίζουν βελτιωμένη συμπεριφορά ως προς την αποφυγή θαλασσίων βιοεπικαλύψεων στα ύφαλα των πλοίων ακόμα και σε χαμηλές ταχύτητες λειτουργίας ( 8-10 κόμβους), καθώς και αυξημένη μηχανική αντοχή και αντοχή στις γρατζουνιές (scratch resistance).
Η χρησιμοποίηση των νανοσύνθετων υλικών που περιγράφει η εφεύρεση προσφέρει βελτιωμένη εμφάνιση επιφάνειας και φινίρισμα, σε μεγαλύτερη ποικιλία τελικών χρωμάτων σε σχέση με τα σιλικονούχα προϊόντα (PDMS), καθώς και ευκολία στο καθαρισμό από θαλάσσιες βιοεπικαθίσεις με όλες τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται σήμερα (υποβρύχιος καθαρισμός από δύτες, αμμοβολή, εκτοξευτήρες νερού κλπ.). Τα υλικά της προτεινόμενης εφεύρεσης έχουν μεγαλύτερη καλυπτικότητα η οποία σε συνδυασμό με το χαμηλότερο κόστος τους οδηγεί σε σημαντική μείωση έως 70-80% της εμπορικής τους τιμής. Επιπροσθέτως, η συνάφεια των εποξειδικών ρητινών με τα παραδοσιακά αστάρια (primers) μειώνει δραστικά το χρόνο παραμονής στην επισκευαστική μονάδα (docking time) καθώς δεν απαιτείται ειδική κατεργασία των επιφανειών πριν την εφαρμογή των νέων υλικών, με συνέπεια την σημαντική μείωση των λειτουργικών εξόδων.
Από την πλευρά του τελικού χρήστη, τα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης προσφέρουν όχι μόνο αυξημένη προστασία έναντι των βιοεπικαθίσεων αλλά και αυξημένο χρόνο ζωής (έως και 3 χρόνια) καθώς και μείωση της κατανάλωσης καυσίμων κατά περίπου 4-8%, λόγω καλύτερης πλεύσης.
Από την εμπορική εκμετάλλευση των προτεινόμενων υλικών αναμένεται να επωφεληθούν τόσο τα ναυπηγεία και οι επισκευαστικές ζώνες όσο και οι τελικοί χρήστες (π.χ. ιδιοκτήτες πλοίων). Οι πρώτοι θα προτιμούν την χρήση τους λόγω της εύκολης εφαρμογής τους εφόσον θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας στα παραδοσιακά αστάρια χωρίς την χρήση ενδιάμεσου καλυπτικού στρώματος το οποίο είναι απαραίτητο για την σύνδεση του ασταριού με τα σιλικονούχα (PDMS) χρώματα, μειώνοντας έτσι το κόστος και το χρόνο εφαρμογής τους. Από την άλλη πλευρά οι ιδιοκτήτες ή οι διαχειριστές των πλοίων θα προτιμούν τα καινοτόμα υλικά της παρούσας εφεύρεσης λόγω του μειωμένου κόστους καύσιμων που επιτυγχάνεται, των βελτιωμένων μηχανικών αντοχών, της απεριόριστης ποικιλίας τελικών χρωμάτων και της συμμόρφωσης με τους μελλοντικούς Ευρωπαϊκούς και Διεθνείς κανονισμούς. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται συγκριτικά τα πλεονεκτήματα των καινοτόμων νανοσύνθετων υλικών της παρούσας εφεύρεσης με τα εμπορικώς διαθέσιμα σιλοκονούχα (PDMS) υλικά.
Πίνακας 9- Ιδιότητες εμπορικώς διαθέσιμων σιλοκονούχων (PDMS) υλικών που εμφανίζουν ιδιότητες απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων σε σύγκριση με τα καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά της παρούσας εφεύρεσης
Αναφορές
1
Sapozhnikova, Υ, Wirth, Ε„ Schiff, Κ„ Brown, J., Fulton, M., Antifouling pesticides in the coastal waters of Southern California. Mar. Pollut. Bull. 2000, 754, 1972-1978.
2 Eguchi, S., Harino, H., Yamamoto, Y, Assessment of antifouling biocides contaminations in Maizuru Bay, Japan. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2010, 58, 684-693.
3 Bannink, A.D., How Dutch drinking water production is affected by the use of herbicides on pavements. Water Sci. Technol. 2004, 49, 173-181.
4 Walker W.W., Biological and abiotic degradation of xenobiotic compounds in in-vitro estuarine water and sediment/ water systems. Chemosphere, Cripe CR, Prichard PH., 1998, 17, 2255-2271.
5 Thomas, K.V., The environmental fate and behaviour of antifouling paint booster biocides: A review. Biofouling 2001, 17, 73-86.
6 Lindholdt A., Dam-Johansen K., Olsen S.M., Yebra D.M., Kill S., Effects of biofouling development on drag forces of hull coatings for ocean-going ships: A review J. Coat. Technol. Res., 2015, 12, 415-444.
7 Burgess, J.G, Boyd, K.G, Armstrong, E., Jiang, Z., Yan, L., Berggren, M., May, U., Pisacane, T., Granmo, A., Adams, D.R., The development of a marine natural product based antifouling paint. Biofouling 2003, 19, 197-205.
8 Albanis T.A., Readman J.W.,Hattum B.van.,Barcelo D., Riemann B., Blank H., Gustarson K., Tronczynski J., Jacobson A., Assessment of antifouling Agents in Coastal Environments (ACE) 2002, (MAS3-CT98-0178).
9 Kill, S, Weinell, C.E, Pedersen, M.S, Dam-Johansen, K, Analysis of Self-polishing Antifouling Paints Using Rotary Experiments and Mathematical Modelling. Ind. Eng. Chem. Res., 2001, 403906-3920.
1 0 Kiil, S, Dam-Johansen, K, Weinell, C.E, Pedersen, M.S, Codolar, S.A., Dynamic Simulations of a Self-polishing Antifouling Paint Exposed to Seawater. J. Coat. Technol., 2002, 74, 45-54.
1 1 Monfared, H, Sharif, F., Design Guidelines for Development of Tin-Free Antifouling Selfpolishing Coatings Using Simulation. Prog. Org. Coat., 2008, 63, 79-86.
1 2 Yebra, D.M, Kiil, S, Dam-Johansen, K., Antifouling Technology- Past, Present and Future Steps Towards Efficient and Environmentally Friendly Antifouling Coatings. Prog. Org. Coat., 2004, 50, 75-104.
13 Almeida, E., Diamantino, T.C., de Sousa, O., Marine Paints: The Particular Case of Antifouling Paints. Prog. Org. Coat., 2007, 59, 2-20.
14 Det Norske Veritas (DNV), 2010 [cited on 2014, June 3] http:bwww.dnv.com/industrv/maritime/publicationsanddownloads/publications/dnvcontainers hipupdate/20 10/2-201 0/75 vearsthecoatingchallenge.asp.
15 Martinez, K., Ferrer, I., Barcelo, D., Part-per-trillion level determination of antifouling pesticides and their byproducts in seawater samples by off-line solid-phase extraction followed by high-performance liquid chromatographyatmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry. J. Chromatogr. A 2000, 879, 27-37.
16 Tolhurst, L.E., Barry, J., Dyer, R.A., Thomas, K.V., 2007. The effect of resuspending sediment contaminated with antifouling paint particles containing Irgarol 1051 on the marine macrophyte Ulva intestinalis. Chemosphere 68, 1519-1524.
1 7 Meena, R., Garg, A., Jadhav, S., Seasonal variation in organotins in the waters of the Dona Paula Bay, West Coast of India. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2009, 82, 586-589.
18 Kovach, B.S, Swain, G, A Boat-Mounted Foil to Measure the Drag Properties of Antifouling Coatings Applied to Static Immersion Panels. Proc. Int. Symp. Seawater Drag Reduction, Newport, RI, 1998.
19 Lejars, M., Margaillan, A., Bressy, C., Fouling Release Coatings: A Nontoxic Alternative To Biocidal Antifouling Coatings. Chem. Rev., 2012, 112, 4347-4390.
20 Townsin, R, Anderson, C., 2009, Fouling Control Using Low Surface Energy, Foul Release Technology In: Advances in Marine Antifouling Coatings and Technologies, pp. 693-708. Woodhead Publishers, Cambridge,
21 Tziveleka, L.-A., G. Psarra, A.-M., Tsiourvas, D., Paleos, C.M., Synthesis and characterization of guanidinylated polypropylene imine) dendrimers as gene transfection agents, J. Controlled Release, 2007, 117, 137-146.
22 Sideratou, Z., Tsiourvas, D., Paleos, C.M., Quatemized Polypropylene imine) Dendrimers as Novel pH-Sensitive Controlled-Release Systems, Langmuir, 2000, 16, 1766-1769.
23 Arkas, M., Tsiourvas, D., Organic/inorganic hybrid nanospheres based on hyperbranched poly(ethylene imine) encapsulated into silica for the sorption of toxic metal ions and polycyclic aromatic hydrocarbons from water, J. Hazardous Mat., 2009, 170, 35-42.
24 Lin X., Ju X., Xie R., Jiang M., Wei J., Chu L., Halloysite Nanotube Composited Thermoresponsive Hydrogel System for Controlled-release, Chinese Journal of Chemical Engineering, 2013, 21, 991—998.
25 Zisman, W.A., Relation of equilibrium contact angle to liquid and solid constitution: in Contact Angle, Wettability and Adhesion, Advances in Chemistry Series, American Chemical Society, 1964, 43, 1-51.
26 Baier, R.E., Surface behaviour of biomaterials: The theta surface for biocompatibility J. Mater. Sci: Mater. Med., 2006, 17, 1057-1062.
27 www. yachtpaint.com/.. ./intersleek-pro-app-manual-interlux-eng.pdf
28 www.newguardcoatings.com/files/mydocs/Sigmaglide%20990.pdf
29 http :bwww.hempel . com/en/products/hempasil-x3-87 500
Claims (10)
1. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά με ιδιότητες ελέγχου οργανικής μικροστοιβάδας για χρήση σε τρίτης γενιάς επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων φυτικής και ζωικής προέλευσης, τα οποία έχουν ως βάση εποξειδικές ρητίνες δύο συστατικών, όπου το πρώτο συστατικό είναι εποξειδική ρητίνη (συστατικό Α) και το δεύτερο συστατικό είναι σκληρυντής που περιέχει πολυαμίνες υποκατεστημένες με αρωματικές ή αλκυλιωμένες ομάδες (συστατικό Β),
όπου ο σκληρυντής έχει τροποποιηθεί
- με υδρόφοβα νανοσωματίδια με βάση συμμετρικά ή ασύμμετρα υπερδιακλαδισμένα δενδριτικά πολυμερή, ή
- με ανόργανα νανοσωματίδια τα οποία περιέχουν υδρόφοβες ομάδες.
2. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά την αξίωση 1 τα οποία περιέχουν νανοσωματίδια σε ποσοστό που κυμαίνεται από 0,5% μέχρι 40%.
3. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 και 2 όπου τα δύο συστατικά (Α και Β) αναμειγνύονται σε αναλογία που κυμαίνεται από 1 :0,25 έως 1:2.
4. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 έως 3 τα οποία έχουν τελικό ιξώδες 1200-1600 mPa.s.
5.
6. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 έως 4 όπου τα υδρόφοβα πολυμερικά νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β προκύπτουν από δενδριτικά πολυμερή, συμμετρικής ή ασύμμετρης αρχιτεκτονικής, που προέρχονται από εμπορικώς διαθέσιμα δενδριτικά πολυμερή όπως:
• υπερδιακλαδισμένη πολυαιθυλενιμίνη με μοριακό βάρος 400-750.000 Da ή · διαμινοβουτάνο πολυ(προπυλένο ιμινο) δενδριμερή (DAB) με μοριακά βάρη 200-7.000 Da ή
• δενδριμερή πολυ(αμιδοαμίνης) (ΡΑΜΑΜ) με μοριακά βάρη 200-150.000 Da ή • υπερδιακλαδισμένη δενδριτική πολυγλυκερόλη με μοριακά βάρη 200-100.000 Da ή
• άλλα δενδριτικά πολυμερή που παρουσιάζουν ανάλογα χαρακτηριστικά, στα οποία εισάγουμε υδρόφοβες ομάδες, όπως αλκυλικές ομάδες με 8 έως 22 άτομα άνθρακα ή φθοροαλκυλικές ομάδες με 11 έως 45 άτομα φθορίου ή άλλες υδρόφοβες ομάδες, με βαθμό υποκατάστασης που κυμαίνεται σε ποσοστό από 40 έως 100%.
Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 έως 4 όπου τα υδρόφοβα ανόργανα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β είναι νανοσωματίδια μετάλλων ή μεταλλοειδών ή μείγμα αυτών, τα οποία έχουμε κατάλληλα τροποποιήσει με υδρόφοβες ομάδες, όπως αλκυλικές ομάδες με 8 έως 22 άτομα άνθρακα ή φθοροαλκυλικές ομάδες με 11 έως 45 άτομα φθορίου ή άλλες υδρόφοβες ομάδες με βαθμό υποκατάστασης που κυμαίνεται σε ποσοστό από 20 έως 100%.
7. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά τις αξιώσεις 5 και 6 όπου τα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β μπορεί να είναι
- υδρόφοβα νανοσωματίδια με βάση
- την αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (Α-ΡΕΙ) ή
- την φθοροαλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (F-PEI) ή
- την γουανιδιωμένη και αλκυλιωμένη πολυαιθυλενιμίνη (G-A-PEI) ή
- παράγωγα της αλκυλιωμένης πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν και ομάδες ολιγοπολυαιθυλενογλυκόλης (OEG-A-PEI) ή
- παράγωγα της αλκυλιωμένης πολυαιθυλενιμίνης που φέρουν ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-A-PEI), - αμφίφιλα νανοσωματίδια με βάση
- την αλκυλιωμένη υπερδιακλαδισμένη πολυγλυκερόλη (A-PG) ή
- την φθοροαλκυλιωμένη υπερδιακλαδισμένη πολυγλυκερόλη (F-PG),
τα δε υδρόφοβα ανόργανα νανοσωματίδια που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν το συστατικό Β μπορεί να είναι
- ανόργανα νανοσωματίδια πυριτίας τροποποιημένα με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-silica) ή
- ανόργανα νανοσωματίδια πυριτίας τροποποιημένα με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-silica) ή
- νανοσωματίδια πολυεδρικής πυριτίας τροποποιημένα με λιπόφιλες ομάδες (Α-POSS) ή
- ανόργανοι νανοσωλήνες τροποποιημένοι με υπερφθοροαλκυλικές ομάδες (F-Hal) ή
- ανόργανοι νανοσωλήνες τροποποιημένοι με λιπόφιλες ομάδες τεταρτοταγών αμμωνιακών αλάτων (Q-Hal).
8. Καινοτόμα νανοσύνθετα υλικά κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 έως 6 όπου το συστατικό A
- είναι εποξειδική ρητίνη παράγωγο της Διφαινόλης Α ή της Διφαινόλης F,
- μπορεί να περιέχει ή να μην περιέχει πρόσθετα,
τα δε πρόσθετα μπορεί να είναι μπλε της φθαλοκυανίνης ή άμορφος άνθρακας (carbon black) ή ταλκ ή φωσφορικό ασβέστιο ή οξείδιο του τιτανίου ή οποιοσδήποτε οργανικός διαλύτης συμβατός με την εποξειδική ρητίνη όπως ξυλόλιο, βενζυλική αλκοόλη, κα.
9. Χρήση των καινοτόμων νανοσύνθετων υλικών κατά κάθε μια από τις αξιώσεις 1 έως 8 ως επικαλύψεις απομάκρυνσης βιοεπικαθίσεων φυτικής και ζωικής προέλευσης σε αντικείμενα βυθιζόμενα σε νερό όπως σε ύφαλα πλοίων ή ταχύπλοων, σε θαλάσσιες πλατφόρμες, σε υποθαλάσσιες κατασκευές (π.χ. ανεμογεννήτριες, θάλαμοι ιχθυοκαλλιεργειών), κ.α.
10. Χρήση των καινοτόμων νανοσύνθετων υλικών κατά την αξίωση 9, όπου το πάχος των επικαλύψεων κυμαίνεται από 50 έως 70 μm μετά τον πολυμερισμό (ξηρή επιφάνεια) και η κρίσιμη επιφανειακή ενέργειά τους κυμαίνεται από 10-23 mN/m.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20150100507A GR1009055B (el) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων |
| EP16002497.2A EP3170872B1 (en) | 2015-11-23 | 2016-11-23 | Novel nanocomposites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20150100507A GR1009055B (el) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009055B true GR1009055B (el) | 2017-06-21 |
Family
ID=57758375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20150100507A GR1009055B (el) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3170872B1 (el) |
| GR (1) | GR1009055B (el) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018114018A1 (de) | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Universität Paderborn | Antifouling-Beschichtung |
| DE102018121691A1 (de) | 2018-09-05 | 2020-03-05 | Universität Paderborn | Zusammensetzung für eine Oberflächenbeschichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
| CN109438936B (zh) * | 2018-09-30 | 2021-03-12 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种聚芳酯组合物 |
| CN110564274B (zh) * | 2019-08-12 | 2020-12-22 | 王道前 | 一种耐磨聚脲涂料及其制备方法和应用 |
| CN112194957A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-08 | 西安科技大学 | 纳米重防腐涂料及其制备方法 |
| CN113105777A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-07-13 | 齐鲁工业大学 | 耐磨、稳定的阻燃超疏水/超疏油涂层及其制备与应用 |
| WO2023141077A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-27 | Basf Se | Coatings containing hybrid metal oxide particles |
| WO2023141078A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-27 | Basf Se | Coatings containing closed-cell metal oxide particles |
| CN114686077B (zh) * | 2022-05-05 | 2023-02-28 | 辽宁科技大学 | 一种疏水性和碳纳米管改性环氧树脂复合涂层的制备方法 |
| CN118005911B (zh) * | 2024-04-09 | 2024-06-07 | 山东日益环保科技有限公司 | 一种阻垢剂的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005042630A2 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh | Two component curable compositions |
| WO2011065813A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Petroliam Nasional Berhad (Petronas) | Water curable resin formulations |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006015774A1 (de) * | 2006-04-04 | 2007-10-11 | Construction Research & Technology Gmbh | Zweikomponentiges (wässriges) Hybridreaktivharzsystem, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung |
| US8753543B2 (en) * | 2009-12-07 | 2014-06-17 | Nanotek Instruments, Inc. | Chemically functionalized submicron graphitic fibrils, methods for producing same and compositions containing same |
-
2015
- 2015-11-23 GR GR20150100507A patent/GR1009055B/el active IP Right Grant
-
2016
- 2016-11-23 EP EP16002497.2A patent/EP3170872B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005042630A2 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-12 | Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh | Two component curable compositions |
| WO2011065813A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Petroliam Nasional Berhad (Petronas) | Water curable resin formulations |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TZIVELEKA, L.A. PSARRA, A.M.G. TSIOURVAS, D. PALEOS, C.M.: "Synthesis and characterization of guanidinylated poly(propylene imine) dendrimers as gene transfection agents", JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE., ELSEVIER, AMSTERDAM., NL, vol. 117, no. 1, 30 January 2007 (2007-01-30), NL, pages 137 - 146, XP005864301, ISSN: 0168-3659, DOI: 10.1016/j.jconrel.2006.10.019 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3170872B1 (en) | 2023-06-07 |
| EP3170872C0 (en) | 2023-06-07 |
| EP3170872A1 (en) | 2017-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GR1009055B (el) | Καινοτομα νανοσυνθετα υλικα με ιδιοτητες ελεγχου οργανικης μικροστοιβαδας για εφαρμογες σε επικαλυψεις απομακρυνσης θαλασσιων επικαθισεων | |
| Qiu et al. | Functional polymer materials for modern marine biofouling control | |
| Yang et al. | Polymer brush coatings for combating marine biofouling | |
| JP6661750B2 (ja) | 塗料組成物、プライマー塗膜、積層防汚塗膜、プライマー塗膜付き基材の製造方法および積層防汚塗膜付き基材の製造方法 | |
| JP2952375B2 (ja) | 無毒性防汚塗料組成物 | |
| Selim et al. | Modeling of spherical silver nanoparticles in silicone-based nanocomposites for marine antifouling | |
| US20090018276A1 (en) | Polysiloxanes with anti-fouling activity | |
| JP7334231B2 (ja) | 湿った環境で使用するための多機能コーティング | |
| US20230295458A1 (en) | Composition for a coating, coatings and methods thereof | |
| JPS6343973A (ja) | 無毒性防汚塗料組成物 | |
| Thomas et al. | Silicones containing pendant biocides for antifouling coatings | |
| Brady | Fouling-release coatings for warships | |
| KR102600995B1 (ko) | 저 voc 도료 조성물, 방식 도막, 도막 부착 기재 및 도막 부착 기재의 제조방법 | |
| US20150368481A1 (en) | Method for improved stability of layer-by-layer assemblies for marine antifouling performance with a novel polymer | |
| US10435568B2 (en) | Switchable antifouling coatings and uses thereof | |
| JP2006045339A (ja) | 防汚塗料組成物及び該組成物を用いた塗装方法 | |
| US11827804B2 (en) | Curable coating compositions containing glycidyl carbamate resins and amphiphilic glycidyl-carbamate-functional prepolymers having fouling-release and anti-icing properties | |
| Pistone et al. | Mechanical properties of protective coatings against marine fouling: a review. Polymers 2021, 13, 173 | |
| KR20190013592A (ko) | 도료 조성물, 도막, 도막 부착 기재 및 도막 부착 기재의 제조방법 | |
| Sun et al. | Cyclosiloxane hybrid polymer as a robust transparent eco-friendly anti-fouling coating | |
| WO2023166212A1 (en) | Coating composition | |
| JP2006043579A (ja) | 水中構造物を保護する方法 | |
| EP0433401A4 (en) | Copper marine cladding composition | |
| Kondratenko et al. | Field Tests of Protective Epoxy Coatings in a Humid Tropical Climate | |
| US20240059908A1 (en) | Surface Coating Composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20170831 |