Antikorrosive und antibakterielle Beschichtung auf Biobasis

Eine aktuelle Arbeit befasst sich mit bei Raumtemperatur gehärteten Polyureabeschichtungen auf der Basis von Cardanol für korrosionshemmende und antibakterielle Anwendungen.

Cardanol, ein bekanntes biobasiertes Ausgangsmaterial, wird hauptsächlich aus den Nüssen von Cashew-Früchten gewonnen und als Abfallprodukt der Cashew-Industrie entsorgt. Bildquelle: LoggaWiggler - Pixabay (Symbolbild).

Eine neue Studie unterstreicht das Potenzial eines biobasierten Vorläufers, nämlich Cardanol, für die Synthese von lösungsmittelfreien Beschichtungssystemen zur Korrosionshemmung. Zunächst wurde ein Präpolymerharz aus Cardanol synthetisiert und später mit Toluoldiisocyanat (TDI) in verschiedenen Gewichtsanteilen (10, 15, 20 und 25) umgesetzt, um ein bei Raumtemperatur gehärtetes Polyureaharz (ACPUrea) zu erhalten. Die Testergebnisse zeigen, dass ACPUrea3-Beschichtungen besser abschneiden als die anderen Beschichtungen und dass 20 Gew.-% TDI die optimale Menge ist, um mechanisch haltbare, thermisch resistente (>250 °C), hydrophobe und chemisch stabile Beschichtungen herzustellen. Röntgenbeugung und Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie bestätigten die amorphe Natur und die raue Morphologie der ACPUrea-Beschichtung.

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

Die bakterizide Wirkung der ACPUrea-Beschichtungen wurde mit Standardmethoden gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Bakterien untersucht; auf und unter diesen Beschichtungen wurde kein Bakterienwachstum beobachtet. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie ergab eine hervorragende Korrosionsschutzwirkung (82 %) der ACPUrea3-Beschichtung in rauen korrosiven Umgebungen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der Impedanzwert, der anhand des Nyquist-Plots ermittelt wurde, während der 15-tägigen Immersion konstant blieb. Die Studie unterstreicht die Verwendung von Cardanol zur Herstellung von Polyureabeschichtungen mit höherer thermischer Stabilität, ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und starken bakteriziden Eigenschaften.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023, veröffentlicht.

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