CAREER: Structure-property-processing Relationships for Waterborne Non-isocyanate Thermal Insulating Coating

事业:水性非异氰酸酯隔热涂料的结构-性能-加工关系

基本信息

  • 批准号:
    1943860
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-07-01 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

This CAREER project is motivated by the need for developing environmentally-friendly synthesis methods for next-generation multifunctional 'green' coatings. This proposed research will integrate waterborne non-isocyanate polyurethanes (WNIPUs) technology with functional inorganic pigments to achieve a waterborne non-isocyanate thermal insulating uralkyd coating. Structure-property-processing relationships will be investigated to understand the non-isocyanate approach, coloration mechanism, and waterborne coating formation and pigmentation. The research will be integrated with educational activities supporting the Corrosion Engineering program at The University of Akron and outreach activities aimed at attracting female students into STEM careers.The proposed research project will be focused on understanding the structure-property-processing relationships of a WNPU thermal insulating coating. A waterborne non-isocyanate uralkyd with tunable properties will be synthesized by using vegetable oils as the feedstock. The objective of the study will be to gain new insights into the polymerization reaction kinetics and structure-property relationships. To develop coatings that can reflect near-infrared radiation (NIR) and exhibit a variety of colors, three new types of NIR-reflective inorganic pigments that are thermally- and UV-stable will be obtained by doping/co-doping traditional inorganic pigments with metal ions. The structure-property relationships of the doping elements and the pigment properties will be studied to understand pigment coloration mechanisms. The property-processing relationships will be established by studying the processes of pigment dispersion and film formation to achieve desirable coating properties. An application of the produced waterborne non-isocyanate thermal insulating uralkyd coating will be evaluated through an undergraduate senior design project that integrates research and education. The scientific understanding of the polymerization process will lead to a framework for designing waterborne coatings through a non-isocyanate approach that will facilitate the replacement of isocyanate-based coatings. The results of this study can be potentially transferred to other waterborne coating systems that use inorganic pigments. A new course on sustainable coatings will be developed to enrich the curriculum of the Corrosion Engineering program at The University of Akron, the first undergraduate program of its kind in the US. Proposed educational and outreach activities include a 'Green Coatings 101' workshop, women-in-engineering summer camps, and summer research opportunities for high school students aimed at attracting female students into STEM careers.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这个职业项目的动机是需要开发下一代多功能“绿色”涂料的环保合成方法。该研究将水性非异氰酸酯聚氨酯(WNIPU)技术与功能性无机颜料相结合,以实现水性非异氰酸酯聚氨酯隔热涂料。 将研究结构-性能-加工关系,以了解非异氰酸酯方法、着色机制以及水性涂料的形成和着色。该研究将与支持阿克伦大学腐蚀工程项目的教育活动以及旨在吸引女学生进入 STEM 职业的外展活动相结合。拟议的研究项目将侧重于了解 WNPU 热能的结构-性能-加工关系绝缘涂层。以植物油为原料,合成具有可调性能的水性非异氰酸酯脲酸树脂。该研究的目的是获得对聚合反应动力学和结构-性能关系的新见解。为了开发能够反射近红外辐射(NIR)并呈现多种颜色的涂料,将通过掺杂/共掺杂传统无机颜料获得三种具有热稳定性和紫外稳定性的新型近红外反射无机颜料。金属离子。将研究掺杂元素的结构-性能关系和颜料性能,以了解颜料的着色机制。通过研究颜料分散和成膜过程来建立性能与加工关系,以实现理想的涂层性能。所生产的水性非异氰酸酯隔热聚氨酯树脂涂料的应用将通过一个集研究和教育为一体的本科生高级设计项目进行评估。对聚合过程的科学理解将形成一个通过非异氰酸酯方法设计水性涂料的框架,这将有助于取代异氰酸酯基涂料。这项研究的结果有可能转移到其他使用无机颜料的水性涂料体系中。将开发一门关于可持续涂料的新课程,以丰富阿克伦大学腐蚀工程课程的课程,这是美国第一个此类本科课程。拟议的教育和外展活动包括“绿色涂料 101”研讨会、女性工程夏令营以及为高中生提供的暑期研究机会,旨在吸引女学生进入 STEM 职业。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并被认为是值得的通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估来获得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Synthesis and characterization of 1 K waterborne non-isocyanate polyurethane epoxy hybrid coating
1K水性非异氰酸酯聚氨酯环氧杂化涂料的合成与表征
  • DOI:
    10.1016/j.porgcoat.2022.106915
  • 发表时间:
    2022-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Zichen Ling;Cheng Zhang;Qixin Zhou
  • 通讯作者:
    Qixin Zhou
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Qixin Zhou其他文献

The impairment of the hippocampal neuro-vascular unit precedes changes in spatial cognition in naturally aged rats
海马神经血管单位的损伤先于自然衰老大鼠空间认知的变化
  • DOI:
    10.1016/j.neulet.2022.136580
  • 发表时间:
    2022-03-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Niya Wang;Yahong Tan;Qixin Zhou;Rongrong Mao;Yuexiong Yang
  • 通讯作者:
    Yuexiong Yang
Urethane Diols through Non-Isocyanate Approach and Their Application in MF Coating
非异氰酸酯法的聚氨酯二醇及其在 MF 涂料中的应用
  • DOI:
    10.3390/jcs5070194
  • 发表时间:
    2021-07-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Kuan;Zichen Ling;Qixin Zhou
  • 通讯作者:
    Qixin Zhou
Novel Concepts in Rough Cayley Fuzzy Graphs with Applications
粗糙凯莱模糊图中的新概念及其应用
  • DOI:
    10.1155/2023/2244801
  • 发表时间:
    2023-04-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yongsheng Rao;Qixin Zhou;Maryam Akhoundi;A. Talebi;S. Omidbakhsh Amiri;G. Muhiuddin
  • 通讯作者:
    G. Muhiuddin
Simulation of SECM Approach Curves for Heterogeneous Metal Surfaces
异种金属表面的 SECM 接近曲线模拟
  • DOI:
    10.1149/2.034207jes
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Qixin Zhou;Yechun Wang;D. Tallman;M. B. Jensen
  • 通讯作者:
    M. B. Jensen
Flow accelerated degradation of organic clear coat: The effect of fluid shear
有机透明涂层的流动加速降解:流体剪切的影响
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2014.07.082
  • 发表时间:
    2014-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Qixin Zhou;Yechun Wang;G. Bierwagen
  • 通讯作者:
    G. Bierwagen

Qixin Zhou的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

新型抗菌蛋白CB6-C结构优化及其抗MRSA纳米给药系统研究
  • 批准号:
    32302932
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于橙皮表面跨尺度分级结构和梯度材料耦合的仿生长效抗菌原理研究
  • 批准号:
    52305309
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
倒装芯片超声键合微界面结构演变机理与影响规律
  • 批准号:
    52305599
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于鞘氨醇-1-磷酸受体1/β-阻遏蛋白复合物结构基础上的偏向性激活的分子机制研究
  • 批准号:
    32301019
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于自适应刚度重分布的新型高层建筑阻尼伸臂结构巨震防倒塌机制
  • 批准号:
    52378531
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Elucidating the Impact of Side-Chain Topology on the Structure-Property Relationship in Bottlebrush Polymers
职业:阐明侧链拓扑对洗瓶刷聚合物结构-性能关系的影响
  • 批准号:
    2340664
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Understanding Processing-Structure-Property Relationships in Co-Axial Wire-Feed, Powder-Feed Laser Directed Energy Deposition
职业:了解同轴送丝、送粉激光定向能量沉积中的加工-结构-性能关系
  • 批准号:
    2338951
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: CAS-Climate: Structure-Property-Performance Relationships of Iron- and Copper-Based Hybrid Mie-Resonator Photocatalysts for C-C and C-N Coupling Reactions
职业:CAS-气候:用于 C-C 和 C-N 偶联反应的铁基和铜基混合米氏谐振器光催化剂的结构-性能-性能关系
  • 批准号:
    2237454
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Establishing the Relationship Between Muscle Quality and Joint Loading for Individuals with Transtibial Amputation
建立小腿截肢患者的肌肉质量和关节负荷之间的关系
  • 批准号:
    10677236
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
Discovery of analgesic diterpenoid alkaloids from medicinal Aconitum plants using a metabolomic approach
使用代谢组学方法从药用乌头植物中发现镇痛二萜生物碱
  • 批准号:
    10629875
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了