Ein-Schritt-Herstellung eines superhydrophoben Nanokomposits
Superhydrophobe Beschichtungen mit Selbstreinigungseigenschaften und Korrosionsschutz werden in vielen industriellen Kontexten nachgefragt; hohe Kosten und komplexe Herstellungsmethoden schränken jedoch gewöhnlich ihre Anwendung ein.
In einer neuen Studie wurden dünne antikorrosive superhydrophobe Beschichtungen durch ein skalierbares, einfaches und kostengünstiges Sprühverfahren zum Schutz von AA2024-T3-Oberflächen hergestellt. Die Zweikomponenten-Beschichtungen wurden aus Fluorpolyurethan und unterschiedlichen Konzentrationen von oberflächenmodifizierten Silika-Nanopartikeln hergestellt.
Erhöhte Kontaktwinkel
Erhöhte Konzentrationen von Siliziumdioxid-Nanopartikeln bis zu 10 Gew.-% führten zu erhöhten Kontaktwinkeln von 92° bis 167°. Die geringste Kontaktwinkelhysterese wurde für die Beschichtung mit 4 Gew.-% Nanopartikeln erzielt. FE-SEM-Bilder zeigten, dass hohe Konzentrationen von Nanopartikeln (mehr als 4 Gew.-%) zu Rissen in der Beschichtungsoberfläche führten. Die beste Leistung einer Beschichtung wurde beobachtet, wenn die Beschichtung 4 Gew.-% Nanosilicapartikel enthielt, was zu einem Wasserkontaktwinkel von 164°, einem Oberflächenschutz von fast 60 Tagen, einem Impedanzwert von 2,2 × 109 Ω-cm2, einer Wasseraufnahme von 0,9 % und einer ausgeprägten Haftfestigkeit führte. Der Impedanzwert der Beschichtung mit 4 Gew.-% Nanosilicapartikeln lag etwa 25-mal höher als der der Blindprobe.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 169, August 2022, veröffentlicht.