Natürliche Zinkharze auf Kolophoniumbasis für marines Antifouling

Derzeit wird dringend ein neuartiges Antifouling-Harz mit einer kontrollierbaren Hydrolyse-Rate und einer stabilen und effektiven Antifouling-Leistung für marine Antifouling-Beschichtungen gesucht. In einer neuen Studie haben Forscher Zinkharze auf Basis von natürlichem Kolophonium (RZn-x) durch eine relativ einfache Herstellungsmethode aus Zn(OH)₂ und antimikrobiellem natürlichem Kolophonium hergestellt, das als toxizitätsfreies Rohmaterial gilt und somit den grünen und antimikrobiellen Charakter des Materials gewährleistet.

In ihrer optimalen Kombination zeigte die RZn-x-Beschichtungsoberfläche bei der Immersion in Meerwasser ein ideales Ablöseverhalten, wodurch sich der WCA der Materialoberfläche von 55° vor der Immersion auf 135° nach 60 Tagen Immersion veränderte und die Antifouling-Eigenschaften verbessert wurden. Dynamische Simulationsexperimente dieser Harze zeigten auch, dass die Hydrolyserate des in Seewasser eingetauchten Materials mit dem Zinkgehalt zusammenhängt, und die Wissenschaftler konnten die Selbstpolierfähigkeit der Harze steuern, indem sie den Gehalt des an der Reaktion beteiligten Zn(OH)₂ einstellten.

Antifouling-Aktivität für mehr als 6 Monate

Darüber hinaus führte die Hydrolyse zu einer hydrophoben Oberfläche, die die Anhaftung von Fouling-Organismen verhindern konnte. Labor-Bioassays gegen BSA-Adsorption, Bakterien- (über 95 % Reduktion) und Meeresalgen-Adhäsion (mehr als 60 % Reduktion) zeigten im Vergleich zu reinem Kolophonium und der Kontrollprobe hervorragende Anti-Protein-, Bakteriostase- und Anti-Algen-Wachstums- und Adhäsionseigenschaften. Die Langzeit-Antifouling-Fähigkeit in marinen Feldtests zeigte, dass die RZn-x-Harze ihre Antifouling-Aktivität für mehr als 6 Monate beibehielten, insbesondere RZn-50, das eine hervorragende Antifouling-Leistung zeigte.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 157, August 2021 veröffentlicht.