Enhanced Water Barrier Properties of Surfactant-Free Polymer Films Obtained by MacroRAFT-Mediated Emulsion Polymerization
Notice bibliographique
Résumé
The presence of low-molar-mass surfactants in latex films results in detrimental effects on their water permeability, gloss, and adhesion. For applications such as coatings, there is a need to develop formulations that do not contain surfactants and have better water barrier properties. Having previously reported the synthesis of surfactant-free latex particles in water using low amounts (<2 wt %) of chains synthesized by controlled radical polymerization (Lesage de la Haye et al. Macromolecules 2017, 50, 9315-9328), here we study the water barrier properties of films made from these particles and their application in anticorrosion coatings. When films cast from aqueous dispersions of acrylate copolymer particles stabilized with poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSSNa) were immersed in water for 3 days, they sorbed only 4 wt % water. This uptake is only slightly higher than the value predicted for the pure copolymer, indicating that the negative effects of any particle boundaries and hydrophilic-stabilizing molecules are minimal. This sorption of liquid water is 5 times lower than what is found in films cast from particles stabilized with the same proportion of poly(methacrylic acid) (PMAA), which is more hydrophilic than PSSNa. In water vapor with 90% relative humidity, the PSSNa-based film had an equilibrium sorption of only 4 wt %. A small increase in the PMAA content has a strong and negative impact on the barrier properties. Nuclear magnetic resonance relaxometry on polymer films after immersion in water shows that water clusters have the smallest size in the films containing PSSNa. Furthermore, these films retain their optical clarity during immersion in liquid water for up to 90 min, whereas all other compositions quickly develop opacity ("water whitening") as a result of light scattering from sorbed water. This implies a remarkably complete coalescence and a very small density of defects, which yields properties matching those of some solvent-borne films. The latex stabilized with PSSNa is implemented as the binder in a paint formulation for application as an anticorrosive barrier coating on steel substrates and evaluated in accelerated weathering and corrosion tests. Our results demonstrate the potential of self-stabilized latex particles for the development of different applications, such as waterborne protective coatings and pressure-sensitive adhesives.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».