Eisabweisende Eigenschaften von wässrigen selbstschmierenden Beschichtungen
Wissenschaftler beschreiben eine eisabweisende wässrige Beschichtung, die PEG-PDMS-Copolymere enthält. Eine Änderung des Copolymeranteils wirkt sich positiv auf die eisabweisenden Eigenschaften aus.
Eisabweisende Beschichtungen bieten eine wirksame Lösung für den Schutz von Infrastrukturen, die rauen, kalten Wetterbedingungen ausgesetzt sind. Wässrige selbstschmierende Beschichtungen, die vom Prinzip des Gleitens von Schlittschuhen über Eis abgeleitet sind, bieten eine kostengünstige Methode zum Schutz vor Vereisung. Forscher haben nun wässrige selbstschmierende Beschichtungen hergestellt, indem sie einer PDMS-Matrix Polydimethylsiloxan-Poly(ethylenglykol)-Copolymere (PEG-PDMS) hinzugefügt haben.
Geringere Eisadhäsionskraft
Testergebnisse zeigten, dass die Beimischung von PEG-PDMS in die Elastomermatrix die effektive Kontaktfläche zwischen dem Wassertropfen und der Beschichtung vergrößerte; die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Wassermolekülen und den hydrophilen funktionellen Gruppen der Beschichtung bewirkte diesen Effekt, und die Wassermoleküle verteilten sich leicht über die Oberfläche. Höhere Konzentrationen dieser funktionellen Gruppen verlängerten die Gefrierverzögerungszeit und verringerten die Adhäsionskraft des Eises, was wahrscheinlich auf die Bildung einer quasi-flüssigkeitsähnlichen Schicht zurückzuführen ist. Ein optimierter Copolymergehalt von 5 % führte zu einer dauerhaften eisabweisenden wässrigen selbstschmierenden Beschichtung.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 161, Dezember 2021 veröffentlicht.