Verbesserung der UV-Stabilität von Epoxidbeschichtungen

In einer jüngst veröffentlichten Arbeit wird eine Methode zur Verbesserung der Stabilität von Epoxidbeschichtungen durch die Verwendung von eingekapselten Halloysit-Nanoröhrchen mit organischen UV-Stabilisatoren und Lignin beschrieben.

Die beschichtete Reling eines Schiffes auf dem Meer.
Die mit Nanomaterialien beladene Epoxidbeschichtung kann die Korrosionsschutzwirkung des Verbundwerkstoffs erheblich verbessern.  Bildquelle: cocoparisienne - Pixabay (Symbolbild).

Epoxidbeschichtungen werden aufgrund ihrer hervorragenden chemischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Ihre Anfälligkeit gegenüber UV-Strahlung schränkt jedoch ihre Verwendung in Außenanwendungen ein. Normalerweise werden Epoxidharzsystemen organische UV-Absorber und -Stabilisatoren zugesetzt, um ihre UV-Stabilität zu verbessern, aber ihre Leistungsfähigkeit nimmt mit der Zeit aufgrund des Abbaus und Verlusts der organischen UV-Stabilisatoren ab.

In einer neuen Studie wurde eine neuartige Methode entwickelt, um organische UV-Stabilisatoren und Lignin (als natürlichen UV-Absorber) in Halloysit-Nanoröhren (HNT) einzukapseln. Diese Nanoröhrchen wurden einem Epoxidharzsystem (1-3 Gew.-%) zugesetzt und ihre Wirksamkeit vor und nach 840 Stunden beschleunigter Bewitterung bewertet.

Signifikant höhere UV-Stabilität

Anschließend wurde die Veränderungen der physikalischen, chemischen und thermischen Eigenschaften der Beschichtungen wurden gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass Epoxidproben mit 2 Gew.-% HNT, die mit organischen UV-Stabilisatoren eingekapselt waren, und Proben mit 1 Gew.-% HNT, die mit Lignin eingekapselt waren, eine deutlich höhere UV-Stabilität aufwiesen als Epoxidharz, das mit der gleichen Konzentration dieser einzelnen Komponenten (UV-Stabilisatoren oder Lignin) hergestellt wurde.

Den Forschern zufolge beweist die Studie die Wirksamkeit von eingekapselten HNTs mit UV-Stabilisatoren oder Lignin bei der Verbesserung der UV-Stabilität und der Verlängerung der Lebensdauer von Epoxidbeschichtungen.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 158, September 2021, veröffentlicht.

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