Der Degradationsmechanismus einer maritimen Beschichtung
Eine Beschichtung auf Epoxidaminbasis für einen Meerwasser-Ballasttank wurde nach 18 Jahren unter Betriebsbedingungen untersucht.
Aus einem flachen Bereich des Ballasttanks wurden Beschichtungsflocken entnommen, die intakt und gut mit dem Stahlsubstrat verbunden schienen. Die Flocken wurden mittels analytischer Elektronenmikroskopie und Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) untersucht.
Signifikante Veränderungen
Es wurden signifikante morphologische Veränderungen der Pigmente und des Bindemittels im oberflächennahen Bereich festgestellt. Diese wurden mit den hygrothermischen Zyklen in Verbindung gebracht, die durch die Befüllung und Entleerung des Ballasttanks mit Meerwasser entstehen, begleitet von zyklischen Temperaturschwankungen, die Ausdehnungs- und Kontraktionsspannungen innerhalb der Beschichtung erzeugen.
Die Analysen ergaben auch Unterschiede in der Schädigung von Barrierepigmenten (d. h. Talk und Kaolin) im Vergleich zum Abbau von Metallpigmenten in Form von Aluminiumflocken. Erstere wurden im Inneren gebrochen, während letztere an der Grenzfläche zwischen Pigment und Bindemittel versagten. Da die Pigmente eine wichtige Rolle bei der Zersetzung der Beschichtung spielen, wurde auch festgestellt, dass ihre Ausrichtung zur Oberfläche von großer Bedeutung ist. Bereiche der Beschichtung, in denen die Pigmente nahezu senkrecht zur Oberfläche ausgerichtet waren, wiesen eine stärkere Degradation auf als Bereiche, in denen die Pigmente nahezu parallel zur Oberfläche ausgerichtet waren.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 162, Januar 2022, veröffentlicht.