Neuartige smart-selbstheilende Anti-Korrosions-Beschichtung
Forscher berichten über eine smarte, selbstheilende Beschichtung auf Basis von dendrimerähnlichen mesoporösen Silica-Nanobehältern für den Korrosionsschutz.
Eine neue Generation von smarten selbstheilenden Beschichtungen, die sowohl eine passive Matrixfunktionalität als auch eine schnelle Reaktion auf lokale Veränderungen in der Umgebung besitzen, ist von großer industrieller Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurde eine auf Stimuli reagierende, smarte, selbstheilende Antikorrosionsbeschichtung auf der Basis von Acrylharz entwickelt, die mit dendrimerähnlichen mesoporösen Siliziumdioxid-Nanopartikeln (DMSN) versehen ist, die im Inneren mit einem 8-Hydroxychinolin-Inhibitor beladen sind. FESEM- und TEM-Analysen zeigten, dass die synthetisierten dendrimerähnlichen mesoporösen Silica-Nanopartikel eine kugelförmige und faserige Form mit einer Größe von weniger als 200 nm aufwiesen. Die BET-Oberfläche, das Porenvolumen und der durchschnittliche Porendurchmesser der Nanopartikel wurden mit 1322,4 m2 g-1, 1,39 cc/g bzw. 4,2 nm bestimmt.
Verbesserter und langfristiger Korrosionsschutz
Die Korrosionsschutzleistung der Beschichtungen wurde mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) in 3,5 % NaCl bewertet. Die Acrylbeschichtung mit dendrimerähnlichen Silica-Nanobehältern zeigte einen verbesserten und langfristigen Korrosionsschutz als die Beschichtung ohne Nanobehälter. Die intelligente selbstheilende Eigenschaft der Beschichtung wurde mit der Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET) untersucht. Die SVET zeigte eine Smartness-Aktivität von DMSN durch Freisetzung von Inhibitor, ausgelöst durch Korrosionsphänomene im Defektbereich. Um die Smartness der Beschichtung zu bestätigen, wurde außerdem ein Impedanzmapping der Oberfläche bei einer festen Frequenz durchgeführt.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 154, Mai 2021 veröffentlicht.