Kompositmaterialien aus amphiphilen Hydrogelen mit Antifouling-Eigenschaften
Eine neue Studie bietet einen kreativen Ansatz zur Optimierung der Adhäsions- und Antifouling-Eigenschaften von Antifouling-Materialien aus Hydrogelen.
Die Grenzflächen zwischen amphiphilen Hydrogelen und organischen Substraten werden in der Regel mit einer hydrophoben Schicht versehen, die die Unterwasserhaftung des Hydrogels durch Aggregation und Zusammenschluss der oleophilen Struktureinheiten im amphiphilen Hydrogel verbessert. Die Wasserabsorption wird jedoch durch die hydrophoben Wechselwirkungen erheblich geschwächt, was die Bildung einer stabilen Hydratationsschicht an der Grenzfläche zwischen Hydrogel und Wasser verhindert und zu einer Verschlechterung der Antifouling-Fähigkeit des amphiphilen Hydrogels führt. Nun wurden durch Mischen eines amphiphilen Hydrogel-Präpolymers und der reinen wässrigen Struktureinheiten eines Hydrogel-Präpolymers zusammengesetzte amphiphile Hydrogel-Anti-Fouling-Materialien hergestellt.
Bessere Anti-Fouling-Wirkung
Insbesondere wurde die Adhäsion der Hydrogele durch die oleophilen Struktureinheiten des amphiphilen Hydrogels verstärkt, und die hydrophilen Struktureinheiten des rein wässrigen Hydrogels bildeten eine stabile Hydratationsschicht an der Grenzfläche zwischen Hydrogel und Wasser, wodurch die Antifouling-Leistung stark verbessert wurde. Infolgedessen blieb die überragende Adhäsion des amphiphilen Komposithydrogels erhalten, und seine Widerstandsfähigkeit gegen Ablösung zeigte sich deutlich in den Versuchsergebnissen, die nach dem Eintauchen in statisches Meerwasser (60 Tage) und in rotierendes Meerwasser (30 Tage) erzielt wurden; außerdem waren die Wasseraufnahmekapazität und die Antifouling-Wirkung deutlich besser als bei den amphiphilen Kontroll-Hydrogelmaterialien.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 179, Juni 2023, veröffentlicht.