Itsekorjautuvuus polymeeripohjaisissa automaaleissa

Abstract

Automaalit kokevat monenlaista kulutusta ja rasitusta jatkuvasti. Siksi niihin syntyy vaurioita, jotka altistavat auton korimateriaalin korroosiolle. Vaurioiden korjaaminen aiheuttaa työtä ja kustannuksia. Vaurioiden syntyä voidaan estää parantamalla maalipinnan ominaisuuksia, jotta pinnoite kestäisi enemmän mekaanista ja kemiallista rasitusta. Vaihtoehtoisesti itsekorjautuvat pinnoitteet voisivat korjata vaurion ja siten palauttaa pinnoitteen alkuperäisen suorituskyvyn ilman ulkoisia toimenpiteitä. Tässä työssä selvitetään, millaisia itsekorjautuvia polymeeripohjaisia pinnoitteita on kehitetty, ja millaisilla mekanismeilla itsekorjautuvuus tapahtuu. Mekanismeista perehdytään tarkemmin niiden kemiaan, aktivoitumiseen, etuihin ja rajoitteisiin. Itsekorjautuvuuden soveltamista automaaleissa käsitellään eri mekanismien pohjalta, ja pohditaan, miten mekanismit sopisivat automaaleissa käytettäviksi. Tässä tuodaan esiin mekanismien etuja ja haasteita automaalisovellusten näkökulmasta. Itsekorjautuvissa pinnoitteissa mekanismien ja materiaalien välillä on merkittäviä eroja käytännön sovellusten kannalta. Korjautuminen voi aktivoitua autonomisesti ilman ulkoista energiaa tai toimenpiteitä, tai aktivoitumiseen voidaan tarvita esimerkiksi valon tai lämmön avulla tuotua aktivaatioenergiaa. Mekanismista riippuen itsekorjautuminen voi tapahtua vain kerran tai toistuvasti. Yhteistä mekanismeilla on se, että korjaavan aineen tai pinnoitematriisin on oltava riittävän liikkuvaa korjautumisen aikana vaurion umpeutumiseksi. Vaurion sulkevien mekanismien sijaan tai lisäksi voidaan käyttää korroosionestoaineita, jotka pysäyttävät korroosioreaktiot pinnoitteen alla olevassa substraattimateriaalissa. Itsekorjautuvuuden soveltamiseen automaaleissa liittyy vielä monia haasteita. Usein mekanismien välillä joudutaan tekemään kompromisseja aktivoitumisen autonomisuuden ja toistuvuuden välillä. Jotkin itsekorjautuvat pinnoitesysteemit voivat olla haastavia prosessoitavia, ja myös pinnoitteelta vaadittavien mekaanisten ominaisuuksien ja itsekorjautuvuuden sisällyttäminen pinnoitteeseen yhtä aikaa voi olla haasteellista. Erilaisia mekanismeja itsekorjautuviin pinnoitteisiin on kuitenkin kehitetty, ja kehityksen edetessä niissä voi olla potentiaalia myös automaaleissa käytettäviksi.