Un estudio publicado en la revista Engineering revela un notable desarrollo en el campo de los materiales de recubrimiento ecológicos para el cuero. Los investigadores han sintetizado con éxito un agente antibacteriano de base biológica y un monómero aromático sin disolventes llamado vainillina metacrilada (MV). Este innovador compuesto no solo imparte propiedades antibacterianas a los revestimientos de cuero, sino que también sirve como una alternativa ecológica al carcinógeno estireno (St), a base de petróleo.

En este artículo de investigación, titulado "Recubrimientos de poli(vainillina-butilacrilato)/MXene a base de agua para cuero con retención de calor deseada y propiedades antibacterianas", el equipo de científicos describe la síntesis de P(MV-BA) de base biológica a base de agua. miniemulsión mediante copolimerización de MV con acrilato de butilo (BA). El método de polimerización en miniemulsión permite la producción de un material de recubrimiento ecológico y libre de disolventes nocivos.

Para mejorar el rendimiento de la miniemulsión P (MV-BA), los investigadores introdujeron nanohojas MXene en la formulación. MXene, conocido por sus excepcionales capacidades de conversión fototérmica y propiedades antibacterianas, se dispersó en la miniemulsión P(MV-BA) mediante técnicas ultrasónicas.

La migración de nanohojas de MXene a la superficie de los revestimientos de cuero durante el proceso de solidificación, facilitada por la ultrasonicación y la anfifilicidad de MXene, maximiza su exposición a la luz y las bacterias. Esto da como resultado una eficacia antibacteriana significativa y un aumento notable de la temperatura de la superficie.

El estudio demostró que cuando la dosis de nanoláminas MXene era del 1,4% en peso, la temperatura de la superficie del cuero recubierto con miniemulsión de nanocompuesto P(MV-BA)/MXene aumentaba aproximadamente 15 °C en condiciones invernales al aire libre.

Además, bajo un tratamiento con luz solar simulada durante 30 minutos, la tasa antibacteriana contra Escherichia coli y Staphylococcus aureus alcanzó casi el 100%. Además, la introducción de nanohojas MXene mejoró la permeabilidad al aire, la permeabilidad al vapor de agua y la estabilidad térmica de los recubrimientos.

Esta investigación no solo proporciona un enfoque novedoso y sostenible para el desarrollo de recubrimientos nanocompuestos de base biológica para el cuero, sino que también ofrece la posibilidad de lograr un calentamiento sin emisiones de carbono basado en la luz solar durante el invierno. Al reducir la dependencia de los combustibles fósiles y minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero, esta tecnología se alinea con el objetivo global de combatir el cambio climático. Además, las propiedades antibacterianas mejoradas de los recubrimientos permiten una mejor protección contra bacterias, virus y otros microorganismos dañinos.

Los hallazgos del equipo abren nuevas vías para la producción de materiales de revestimiento respetuosos con el medio ambiente, no sólo para el cuero sino también para el papel, revestimientos arquitectónicos y otras industrias. El material de recubrimiento nanocompuesto de base biológica P(MV–BA)/MXene exhibe una comodidad de uso y un rendimiento higiénico superiores, lo que lo convierte en una alternativa ecológica ideal a los materiales de recubrimiento a base de petróleo como el P(St–BA).

Este estudio representa una contribución significativa al desarrollo ecológico y sostenible de los materiales de recubrimiento, revolucionando la forma en que abordamos la producción de cuero y otros productos recubiertos.

Más información: Jianzhong Ma et al, Recubrimientos de poli(vainillina-butilacrilato)/MXene a base de agua para cuero con retención de calor deseada y propiedades antibacterianas, Ingeniería (2023). DOI:10.1016/j.eng.2023.06.005

Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shaanxi