O fator mais crucial na proteção da superfície de um carro é a excelente durabilidade dos revestimentos automotivos. Revestimento protetor os materiais também devem ser transparentes e incolores para preservar a cor natural do produto.
No entanto, não é fácil fornecer uma função de autocura e ao mesmo tempo satisfazer todas essas condições. Os materiais existentes comercialmente disponíveis têm algumas limitações. Materiais com alta eficiência de autocura têm baixa durabilidade, enquanto materiais com alta dureza e excelente durabilidade têm desempenho de autocura notavelmente baixo.
Em um novo estudo, o Dr. Jin Chul Kim, o Dr. Instituto de Pesquisa de Tecnologia Química da Coreia (KRICT) desenvolveram um material de revestimento transparente que satisfaz todas as condições acima e tem desempenho semelhante ao dos materiais de revestimento protetor comerciais. Um fato interessante é que o material pode se autocurar em 30 minutos quando exposto à luz solar (particularmente luz solar infravermelha próxima, na faixa de comprimento de onda de 1,000 a 1,100 nm).
Para demonstrar o desempenho de autocura, os cientistas revestiram um modelo de carro em escala de laboratório usando uma máquina de revestimento por spray. Quando o modelo do carro foi exposto à luz solar do meio-dia por cerca de 30 minutos, o arranhão desapareceu completamente e a superfície do material de revestimento foi restaurada.
Como funciona esse fenômeno de autocura?
A temperatura da superfície aumenta quando o material absorve a luz solar à medida que a energia luminosa é convertida em energia térmica. Como resultado, o aumento da temperatura da superfície torna possível a autocura de um arranhão na superfície, repetindo a dissociação e recombinação de ligações químicas na estrutura do polímero.
Para criar este material, os cientistas adicionaram uma ligação química dinâmica (estrutura de ureia dificultada) que pode repetir a decomposição e recombinação da estrutura do polímero. Esta ligação química foi então misturada com um corante fototérmico transparente para que a ligação química dinâmica pudesse ocorrer ativamente após a exposição à luz solar.
Os cientistas usaram especialmente corantes fototérmicos orgânicos transparentes. Esses corantes podem absorver luz infravermelha próxima. Além disso, eles não afetam a cor do produto, pois são de cor inerente incolor.
Dr. Jin Chul Kim do KRICT, o diretor de pesquisa, dito, “A tecnologia desenvolvida é uma tecnologia de plataforma que sintetiza materiais de revestimento autocurativos usando materiais poliméricos comerciais baratos e corantes fototérmicos. Espera-se que seja amplamente utilizado não apenas em vernizes automotivos, mas também em diversas aplicações.”
“Espera-se que o material autocurativo desenvolvido seja usado como Material de revestimento para aplicações de transporte, dispositivos eletrônicos como smartphones e computadores e materiais de construção no futuro. Além disso, espera-se que contribua para a concretização da neutralidade carbónica, reduzindo a utilização de solventes orgânicos nocivos, que são gerados em grandes quantidades na repintura de veículos.”
Jornal de referência:
- Da Hae Son et al. Autocura rápida, localizada e com baixo consumo de energia de vernizes automotivos usando um efeito fototérmico desencadeado pela radiação NIR. Aplicativo ACS. Polim. Matéria. 2022, 4, 5, 3802–3810. 1º de abril de 2022. DOI: 10.1021/acsapm.1c01768
