Neue Taktik zur Erzielung einer eisabweisenden Polyurethan-Verbundbeschichtung
In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde eine neue Taktik zur Erzielung einer eisabweisenden Polyurethan (PU)-Verbundbeschichtung vorgestellt, die durch die Aufnahme geringer Mengen von hybriden Silikapartikeln und Silikonöl (SO) in die Formulierung einer handelsüblichen PU-Deckbeschichtung für die Luft- und Raumfahrt hergestellt wurde.
Die hybriden Siliziumdioxidpartikel wurden durch die Verankerung von Polydimethylsiloxan (PDMS)-Oligomeren in Siliziumdioxid-Mikrokugeln synthetisiert. Sowohl die Hybridpartikel als auch SO verschmelzen in der Oberflächenmatrix von PU, um eine Ausbreitung von Mikrofalten in der Beschichtung zu bewirken. Diese Oberflächenmorphologie der Beschichtung unterscheidet sich strukturell von der bekannten glatten, mit Flüssigkeit infundierten porösen Oberfläche, da keine Flüssigkeit in die Oberflächenmatrix der PU-Beschichtung eingebettet ist.
Verzögerung des Einsetzens der Vereisung
Die eisabweisende Eigenschaft wurde auf einer thermoelektrischen Peltier-Kühlplatte charakterisiert, auf der das Ausmaß der Vereisung bei Abkühlung unter Umgebungsfeuchtebedingungen (~75 % RH) verglichen wurde. Auf der Luftfahrt-PU-Deckschicht konnte der Beginn der Vereisung von – 5,6 °C auf ~ -10 °C verschoben werden. Dieses Ergebnis wird auf die mikro-runden Schleifen mit Faltkanten und peripheren Falten zurückgeführt, die bei niedrigen Temperaturen weich sind und eine entscheidende Rolle bei der Verzögerung der Vereisung innerhalb der darüber liegenden Wassertröpfchen spielen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 172, November 2022, veröffentlicht.