bindmiddeldiffusie

Bindmiddeldiffusie is het proces waarbij een bindmiddel of een bindmiddelcomponent diffundeert door een materiaalmatrix, zoals een verffilm, lijm, keramische kombinaties of andere composietmaterialen. Daardoor verandert de ruimtelijke verdeling van binder-moleculen in de tijd en kan dit invloed hebben op eigenschappen als hechting, sterkte en mechanische stabiliteit. De term wordt in verschillende vakgebieden gebruikt, waaronder coatingskunde, materialenwetenschap en bouwmaterialen.

De diffusie wordt aangedreven door chemische potentiaalverschillen en wordt sterk beïnvloed door temperatuur, vochtgehalte en de micro- en mesostructuur van het materiaal (porositeit, vrije volume, kruislinging van polymeren, en compatibiliteit tussen binder en matrix). Bij bindmiddelen die polymeriseren of uitharden, kan de diffusie ook worden beïnvloed door de ontwikkeling van de filmstructuur en de reticulation.

Modellering en meting: in veel gevallen wordt de diffusie beschreven met Fick’s wetten, waarbij een effectieve diffusiecoëfficiënt De wordt gebruikt die afhankelijk kan zijn van vocht, temperatuur en de samenstelling van de matrix. Soms is diffusion non-Fickian of anomalous, vooral bij polymers en gel-achtige systemen. Metingen kunnen plaatsvinden via tracer-diffusie met gemerkte binderstromen, en via spectroscopische technieken zoals FTIR- of Raman-microscopie, NMR-diffusietomografie of Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS).

Toepassingen en belang: begrip van bindmiddeldiffusie is cruciaal voor filmvorming en duurzaamheid van coatings en lijmen, migratie van additieven of oplosmiddelen, en de langetermijnstabiliteit van bouwmaterialen. In restauratie en heritage-conservatie kan het inzicht bieden in verouderingsmechanismen van verflagen en de interactie tussen bindmiddel en ondergrond.