Langlebige selbstpolierende Antifouling-Beschichtung
Forscher haben eine neuartige Antifouling-Beschichtung auf der Grundlage von fluorhaltigen amphiphilen Pyrrolidon-Copolymeren und funktionalisiertem Nanosilika vorgestellt.
Marines Biofouling schadet Schiffen und ist seit mehreren Jahrzehnten ein wichtiges Thema in der Schifffahrtsindustrie. Die Entwicklung wirksamer, langfristiger und umweltfreundlicher Antifouling-Beschichtungen ist wichtig, bleibt aber eine Herausforderung für die Forschung im Bereich der Meerestechnik.
In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde eine Reihe neuartiger amphiphiler Blockcopolymere (PVP-co-PTFEMA), die hydrophile Segmente (N-Vinylpyrrolidon oder NVP) und hydrophobe Segmente (Trifluormethylmethacrylat oder TFEMA) enthalten, mittels oberflächeninitiierter radikalischer Atomtransferpolymerisation (SI-ATRP) auf eine Nanosiliciumdioxidoberfläche aufgepfropft. Die so hergestellten amphiphilen Copolymere mit funktionalisiertem Siliziumdioxid, SiO2-g-(PVP-co-PTFEMA), lassen sich gut mit selbstpolierenden Harzen mischen, wodurch eine neue Art von selbstpolierenden Nanokompositbeschichtungen möglich ist.
Zufriedenstellende antibakterielle und Antifouling-Eigenschaften
Die SiO2-g-(PVP-co-PTFEMA) basierte Kompositbeschichtung zeigt zufriedenstellende antibakterielle und anwuchsverhindernde Eigenschaften aufgrund des synergistischen Effekts einer starken Hydratationsschicht aus hydrophilen NVP-Fragmenten und einer geringen Adhäsion von hydrophoben TFEMA-Einheiten. Die langsame Hydrolyse der so hergestellten selbstpolierenden Nanokompositbeschichtung führt zur Bildung von Mikro-/Nanostrukturen aufgrund der Exposition von SiO2-g-(PVP-co-PTFEMA) im Meerwasser. Darüber hinaus weist die SiO2-g-(PVP-co-PTFEMA)-basierte Nanokompositbeschichtung eine hohe mechanische Beständigkeit auf. Die so hergestellte selbstpolierende Nanokomposit-Beschichtung kombiniert hervorragende Antifouling-Eigenschaften mit hoher mechanischer Beständigkeit, was sie zu einer idealen Wahl für Antifouling-Anwendungen im Meer machen könnte.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 165, April 2022, veröffentlicht.