Langlebige Anti-Eis-Beschichtung
Forscher beschreiben eine mechanisch robuste, superhydrophobe Polyurethanbeschichtung für den Einsatz gegen Vereisung.
Die Entwicklung von superhydrophoben Beschichtungen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften ist für einen wirksamen Vereisungsschutz unerlässlich. Forscher erzielten nun eine dauerhafte superhydrophobe Anti-Eis-Beschichtung, indem sie mit Fluoralkylsilan und Aminosilan co-modifiziertes Nanosilika durch ein einfaches Sprüh- und Aushärtungsverfahren in Polyurethan einbrachten. Die resultierende Beschichtung hatte einen Wasserkontaktwinkel (CA) von bis zu 162° und einen Gleitwinkel (SA) von weniger als 1,5°. Die Forscher verbesserten die mechanische und chemische Beständigkeit der Beschichtung durch die Reaktion von Aminogruppen auf der Silika-Oberfläche mit den Isocyanatgruppen im Härter.
Verschiedene Anwendungen für Polarschiffe
Die Beschichtung behielt ihre Superhydrophobie auch nach 200 Zyklen mit Sandpapierabrieb, 24 Stunden Wassereinwirkung oder 500 ml Sandschlag bei. Darüber hinaus zeigte die Beschichtung eine hervorragende Leistung gegen Vereisung, indem sie die Gefrierzeit von Wasser auf 700 s bei -15° verzögerte, und die Eishaftungsstärke blieb nach 25 Vereisungszyklen unter 13 KPa. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die dauerhaften superhydrophoben Beschichtungen eine langfristige Vereisung wirksam verhindern können, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für den Vereisungsschutz bei verschiedenen Anwendungen auf Polarschiffen macht.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 183, Oktober 2023, veröffentlicht.