Konstruktion von intelligenten Halloysit-Nanocontainern für den aktiven Langzeit-Korrosionsschutz von Epoxidbeschichtungen
Forschende fanden heraus, dass die Verwendung von Halloysit-Nanoröhrchen (HNT), die von Chitosan (CS) umhüllt und mit pH-responsive freisetzenden Korrosionsinhibitoren (BTA) beladen sind, wie im Fall von HNT-CS@BTA, die langfristigen Antikorrosionseigenschaften von Epoxidbeschichtungen deutlich verbessert.
Mit der zunehmenden Schwere der Korrosionsschäden an Metallen gewinnt die Herstellung von Beschichtungen mit langfristigen Korrosionsschutzeigenschaften zunehmend an Bedeutung. Hierin werden Halloysit-Nanoröhren (HNT), die von Chitosan (CS) eingekapselt sind, mit pH-abhängiger Freisetzung von Korrosionsinhibitoren (BTA) hergestellt, die als HNT-CS@BTA bezeichnet werden und zur Förderung der langfristigen Korrosionsschutzeigenschaften von Epoxidbeschichtungen eingesetzt werden. Die BTA-Freisetzungskurve zeigt, dass die BTA in einer sauren Umgebung freigesetzt werden können.
Aus den elektrochemischen Ergebnissen geht hervor, dass der Niederfrequenz-Impedanzmodul der Beschichtung mit 1 Gew.-% HNT-CS@BTA nach 42 Tagen immer noch 1,47 × 109 Ω-cm2 erreicht und damit einen deutlich höheren Wert aufweist als die reine Epoxidbeschichtung mit 9,26 × 105 Ω-cm2. Der einachsige Zugversuch zeigt, dass die mit 1 Gew.-% HNT-CS@BTA versetzte Beschichtung eine deutlich erhöhte Zugfestigkeit von 3,90 MPa aufweist, die die der reinen Epoxidbeschichtung um mehr als das Zweifache übertrifft. Die Ergebnisse der Scanning-Kelvin-Sonde zeigen, dass die Beschichtung mit 1 Gew.-% HNT-CS@BTA ein höheres Potenzial im zerkratzten Bereich aufweist, was die selbstheilenden Eigenschaften belegt. Die Ergebnisse zeigen, dass Halloysit-Nanoröhren als Nanocontainer dienen können, um die Beschichtung mit selbstheilenden Eigenschaften auszustatten und die mechanischen und langfristigen Korrosionsschutzeigenschaften von Epoxidbeschichtungen zu fördern.
Diese Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 187, Februar 2024, veröffentlicht.