Smarte Pigmente: Selbstständig reparierender Korrosionsschutz
Die Enviral Oberflächenveredelung GmbH hat eine Korrosionsschutz-Technologie vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung einlizenziert, die auf neuesten Ergebnissen in der Nanotechnologie beruht.
Die neuen intelligenten Pigmente für die Verwendung in Korrosionsschutzbeschichtungen besitzen „selbstheilende“ Eigenschaften und erhöhen die Schutzeffizienz der Beschichtungen bei gleichzeitig verbesserter Umweltverträglichkeit. Leider enthalten herkömmliche Korrosionsschutzbeschichtungen oftmals gesundheitsschädliche Chemikalien wie z.B. krebserregende Chrom(VI)-Salze oder andere giftige Schwermetallverbindungen. Auf Basis von Forschungsarbeiten des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung treibt die Enviral Oberflächenveredelung GmbH als Kooperationspartner die Entwicklung, Produktion und Vermarktung sogenannter Smart Pigments, d.h. Mikro- und Nanoadditive für hochwirksame und umweltfreundlichere Antikorrosionsbeschichtungen weiter voran.
Selbstheilungsmechanismus der Schutzbeschichtung
Vorbild für die Technologie ist der Selbstheilungsmechanismus der menschlichen Haut. So wurde ein innovatives Verfahren zur Funktionalisierung von Korrosionsschutzbeschichtungen entwickelt, das diese in die Lage zu versetzt Beschädigungen selbstständig zu „heilen“. Dazu werden winzige Mikro- und Nanobehälter mit organischen Korrosionsschutzmitteln befüllt, mit einer Polyelektrolytschicht verkapselt und anschließend in eine Korrosionsschutzbeschichtung eingebettet.
Kommt es zu korrosionsauslösenden Beschädigungen der Schutzbeschichtung, z. B. durch Kratzer oder Risse, werden an der Defektstelle aufgrund von pH-Wert-Änderungen durch die einsetzende Korrosion die eingebetteten Behälter geöffnet und das Korrosionsschutzmittel freigesetzt. Dadurch wird die verletzte Stelle sofort wieder geschützt und die Korrosionsreaktion im Ansatz unterbunden. Durch die anschließende Normalisierung des pH-Werts verschließt sich die Polyelektrolythülle um den Nanobehälter wieder und es kann kein weiteres Korrosionsschutzmittel austreten.
Verringerung von Umweltbelastungen
„Der Vorteil der Smart Pigments besteht in der aktiven Rückkopplung mit der Korrosionsreaktion, so dass der Korrosionsinhibitor nur im Korrosionsfall und lokal begrenzt freigesetzt wird. Außerdem werden durch die Verkapselung des Korrosionsinhibitors störende Wechselwirkungen mit der Beschichtungsmatrix verhindert, weshalb umweltfreundliche Inhibitoren verwendet werden können, die ohne Verkapselung die Beschichtung schwächen würden. Darüber hinaus ermöglichen die Smart Pigments bei gleichbleibender Korrosionsschutzwirkung signifikant geringere Beschichtungsstärken und reduzieren so den Materialverbrauch sowie die Anzahl der Beschichtungszyklen, was auch Umweltbelastungen beim Beschichtungsvorgang selbst verringert“, so Rainer Rogovits, Geschäftsführer der Enviral Oberflächenveredelung GmbH.
Die Technologie wurde von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, exklusiv an Enviral lizenziert. „Wir freuen uns, dass die Forschungen des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung nun von einem Branchenspezialisten und langjährigen Kooperationspartner in die praktische Anwendung überführt werden“, so Dr. Lars Cuypers, Senior Patent- und Lizenzmanager bei Max-Planck-Innovation.
Weiterführende Informationen:
Das Fachbuch Funktionelle Beschichtungen gibt tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge und legt dabei einen Fokus auf organisch-basierte Materialien.
Im FARBE UND LACK Spezialseminar Funktionelle Beschichtungen lernen Sie unter anderem welche Rolle Nanotechnologie für funktionelle Beschichtungen spielt, welche Lacksysteme sich eignen und wie sie gezielt Funktionalitäten erzeugen.