Beschichtung mit Doppelfunktion für den Korrosionsschutz von Titanblech

Eine Polyelektrolytbeschichtung mit selbstheilender und selbstverstärkender Doppelfunktion wurde auf dem Titanblech für Korrosionsschutzstudien in fluorhaltigem künstlichem Speichel hergestellt.

Die Beschichtung kann die Lebensdauer und das Korrosionsverhalten von Implantaten in der Umgebung des menschlichen Körpers verlängern.  Bildquelle: Emergency Denture Repair - Pixabay (Symbolbild).

Die Beschichtung enthält einen Polydopamin-Unterfilm und 2-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid-Chitosan- und Natriumalginat-Multischichten. Der eingearbeitete Polydopamin-Unterfilm wurde modifiziert, um die Adhäsion der Polyelektrolytbeschichtung auf dem Titanblech zu gewährleisten. Basierend auf dem Kratztest gibt es zwei Phasen für die zerkratzte Beschichtung, die in fluorhaltigen künstlichen Speichel getaucht wurde: Heilung und Stärkung.

Bemerkenswerte Selbstheilungseigenschaft

Die Ergebnisse zeigen, dass die Beschichtung in der frühen Phase des Eintauchens eine bemerkenswerte Selbstheilungseigenschaft besitzt, da die anschwellenden Polyelektrolyte in den zerkratzten Bereich wandern und die Kalziumkationen des korrosiven Mediums als ionischer Vernetzer in die anschwellenden Polyelektrolyte interkalieren, Kalziumalginat bilden und den mikroskaligen Kratzer füllen. Während des späteren Eintauchens zeigte die selbstheilende Beschichtung eine ausgezeichnete selbstverstärkende Wirkung, die auf die Bildung eines immer kompakteren Films mit eingelagerten Kalziumkationen zurückzuführen ist.

Diese Efrgebnisse bieten eine effektive Strategie zur Verlängerung der Lebensdauer und Verbesserung der Korrosionsleistung für die Implantate in der Umgebung des menschlichen Körpers.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 155, Juni 2021 veröffentlicht.

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