Mechanisch widerstandsfähige superhydrophobe Pulverbeschichtungen
Wissenschaftler haben kürzlich eine neuartige Methode vorgestellt, bei der vorgebundene Konglomerate verwendet werden, um eine robuste und lösungsmittelfreie superhydrophobe Pulverbeschichtung durch ein elektrostatisches Sprühverfahren herzustellen.
Superhydrophobe Beschichtungen bringen viele potenzielle Vorteile mit sich, z. B. Wasserabweisung, Selbstreinigung und Korrosionsbeständigkeit usw. Die Haltbarkeit solcher Beschichtungen bleibt in der praktischen Anwendung jedoch ein Problem. Forscher schlugen nun eine Schmelzvorbindungsmethode für die Synthese einer dauerhaften lösungsmittelfreien superhydrophoben Pulverbeschichtung mit einem hohen Wasserkontaktwinkel von 164,9° vor. Mit dieser Methode wurden Nano-Mikro-Polyester (PE)-SiO2-Konglomerate gebildet, die durch Verdichtung, Erhitzen und Mahlen die SiO2-Nanopartikel mit der PE-Matrix verbanden.
Verbesserte mechanische Beständigkei
Die resultierende PE-5 %SiO2/PE-Verbundbeschichtung behält ihren hohen WCA-Wert von über 150° nach 150 Abriebzyklen bei und weist damit eine hervorragende Abriebfestigkeit auf. Die Beschichtung verfügt außerdem über außergewöhnliche Selbstreinigungseigenschaften und ein Wasserabweisungsverhalten sowie eine lange Haltbarkeit, wenn sie starken/schwachen Säure-/Base-Korrosionsmedien, NaCl-Lösung und UV-Strahlung ausgesetzt wird. Diese Schmelzvorbindungsmethode erhöht die Dispergierbarkeit und Stabilität der Nanopartikel im hergestellten superhydrophoben Beschichtungsfilm unter dem Hochtemperatur-Schmelzhärtungsprozess, was im Vergleich zur regulären Direktmischungsmethode zu einer verbesserten mechanischen Beständigkeit führt.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.