Neue Kombination von Antifouling und Kavitationserosionsbeständigkeit
Eine neue Arbeit berichtet über eine neuartige Polyurethan-Beschichtung mit einer durch Mikrophasentrennung induzierten Heterogenitätsstruktur, die eine neue Kombination von Antifouling und Kavitationserosionsbeständigkeit aufweist.
Kavitationserosion und Biofouling sind die schwerwiegendsten Faktoren für Ermüdungsversagen und Degradation von Metallwerkstoffen im Meerwasser. In einer neuen Studie wurde eine Reihe von hydrophoben fluorierten Polyurethan-Beschichtungen (SFPU-x) mit verschiedenen Gehalten an fluoriertem Isocyanat-Prepolymer (FIP) durch eine einfache Additionsreaktion synthetisiert, um eine Anti-Kavitationserosions-Eigenschaft in Kombination mit Biofouling-Resistenz zu erzielen.
Die Antifouling-Tests wurden mit der Nitzschia-Closterium-Zelle und dem fluoreszenzmarkierten Rinderserumalbumin (FITC-BSA) als Bewuchsmodelle durchgeführt.
Hervorragende Antifouling- und Kavitationserosionsfähigkeiten
Insbesondere die SFPU-5-Beschichtung mit 5 % FIP zeigte aufgrund der heterogenen Mikrostruktur der Oberfläche hervorragende Antifouling- und Kavitationserosionsfähigkeiten, wobei die Anlagerungsraten von FITC-BSA (1,1 %) und Nitzschia-Zelle (1,3 %) weit unter denen der SFPU-0-Beschichtung (72,3 % bzw. 85,1 %) liegen. Die Antifouling-Eigenschaften der SFPU-5-Beschichtung wurden auch in einem 30-tägigen maritimen Feldtest nachgewiesen. Darüber hinaus gab es keine offensichtlichen Löcher und Risse auf der Oberfläche von SFPU-5 nach 10 Stunden Kavitation, der kumulative Massenverlust betrug 2,7 mg und 2,9 mg in deionisiertem Wasser bzw. in Meerwasser.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Vol. 151, Februar 2021.