Eine Übersicht über hochwertige Epoxidharze für korrosionsbeständige Anwendungen
Forschende fanden heraus, dass die Integration chemischer Verbindungen wie Zinkoxid, Titandioxid und Kohlenstoff-Nanoröhren in Epoxidharzbeschichtungen die Korrosionsbeständigkeit signifikant verbessert.
Korrosion stellt in vielen praktischen Anwendungen eine große Herausforderung dar und führt zu einer Verschlechterung der metallischen Infrastruktur und Ausrüstung. Eine Literaturrecherche zeigt, dass verschiedene Beschichtungen auf der Basis von Epoxidharzen (ER) und Epoxidphenolharzen (EPR) verfügbar sind, die auf Stahl- und Aluminiumoberflächen zum Schutz vor einer korrosiven Umgebung wirksam eingesetzt werden können. Die Korrosionsbeständigkeit von ERs und EPRs kann durch die Einbindung zahlreicher chemischer Verbindungen durch verbesserte Bindungen weiter verbessert werden, wie z. B. anorganische Verbindungen und Materialien auf Kohlenstoffbasis, z. B. Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Siliziumdioxid (SiO2), Kohlenstofffasern, Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs) und Graphenoxid (GO). Die Oberflächenheterogenität (Oberflächenporen) von Beschichtungen trägt zu einem geringeren Korrosionsschutz bei, da Korrosionsspezies zu diesen Ungleichmäßigkeiten diffundieren und die Beschichtungsstruktur der organischen Beschichtung aufbrechen können.
Nach über hundert Jahren Forschung und Entwicklung ist der Mechanismus der Degradation bzw. des Versagens organischer Beschichtungen jedoch immer noch nicht erforscht. Die Forschungsarbeit gibt einen Überblick über den aktuellen Stand des Wissens zu den zahlreichen organischen Schutzbeschichtungen und Beschichtungsansätzen und untersucht die Beschichtungsleistung und den Mechanismus für den Abbau und das Versagen der Beschichtung in einer korrosiven Umgebung. Abschließend wird ein Überblick über das Verständnis der Mechanismen und Herausforderungen, die mit der Haltbarkeit von Beschichtungen verbunden sind, sowie über die kritischen Faktoren, die diese beeinflussen, und über die Formulierung von Vorhersagen gegen Beschichtungsschäden gegeben.
Die Forschungsarbeit wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 21, Ausgabe 1, 03. Januar 2024, veröffentlicht.
Lesetipp: Epoxidharze
Epoxidharze sind aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Beschichtungsindustrie verbreitet wie kaum eine Bindemittelklasse. In ihrem neuen Fachbuch „Epoxidharze“ erläutern die Autoren Dornbusch, Christ und Rasing die Grundlagen der Chemie der Epoxygruppe und vermitteln anhand konkreter Formulierungen den Einsatz der Epoxy- und Phenoxyharze in industriellen Beschichtungen – u.a. für Korrosionsschutz, Bodenbeschichtungen, Pulverlacke und Doseninnenbeschichtungen.