Neuartige Antifouling-Beschichtung

Schiffsrümpfe und Unterwasserausrüstungen werden häufig von weitverbreitetem maritimen Biofouling geplagt, so dass die Entwicklung einer nachhaltigen Antifoulingfarbe zum Schutz der Umwelt dringend erforderlich ist. In einer neuen Studie wurde ein Antifouling-Verbundbeschichtungssystem (E44-Ag-PGI) mit einer synergistischen antibakteriellen Wirkung entwickelt, die auf der Doppelstrategie der bakteriostatischen Wirkung der stereochemischen Struktur auf der Polymeroberfläche und der Freisetzung von Metall-Nanopartikeln beruht. Zunächst wurde ein Antifoulingmittel (PGI) durch einfache radikalische Polymerisation hergestellt, indem Glycidylmethacrylat mit Borneol, einer komplexen bicyclischen Monoterpenstruktur, die aus Pflanzen gewonnen wird, kombiniert wurde.

Ausgezeichnete antibakterielle Leistung

Als Basismaterial wurde ein Bisphenol-A-Epoxidharz mit starker Haftung an Metall gewählt. Das synthetische Antifoulingmittel mit Epoxidgruppen wurde in situ in das Epoxidharznetzwerk einpolymerisiert, und im Vergleich zu reinem Epoxidharz stieg die Bruchdehnung der E44-Ag-PGI-Beschichtung mit 20 % PGI-Gehalt von 40,37 % auf 124,8 %, was hauptsächlich auf die Einführung einer weichen Kette des Antifoulingmittelpolymers zurückzuführen war, die die Flexibilität der Beschichtung verbesserte. Die antibakterielle Wirksamkeit der Beschichtung gegen Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus betrug 97,69 % bzw. 95,9 %. Diese hervorragende antibakterielle Leistung wurde hauptsächlich auf die synergistische antibakterielle Wirkung von natürlichem Borneol und AgNPs zurückgeführt. Darüber hinaus zeigten die Experimente zur Biofilm- und Kieselalgenresistenz der Beschichtung, dass die Beschichtung auch eine ausgezeichnete Antifouling-Wirkung hat. Dies lieferte eine neue Forschungsidee für umweltfreundliche Antifouling-Beschichtungen.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 184, November 2023, veröffentlicht.