Neuer Weg zur Herstellung von Antifouling-Beschichtungen
Forscher stellen eine umweltfreundliche neue Antifouling-Strategie für Schiffe auf der Grundlage von Naturprodukten vor. Der Antifouling-Mechanismus nutzt die synergistischen Effekte von Antifouling und Bewuchsablösung.
Antifouling im Meer wird normalerweise entweder durch die Freisetzung von Antifouling oder durch die Ablösung von Bewuchs erreicht. Eine umweltfreundliche und wirtschaftliche neue Strategie besteht darin, die Synergieeffekte von Antifouling und Bewuchsablösung zu kombinieren, um umweltfreundliche marine Antifouling-Beschichtungen aus Naturprodukten herzustellen. In diesem Projekt wurde eine neuartige Beschichtung mit niedriger Oberflächenenergie hergestellt, indem natürliches polymerisiertes Tungöl (PTO) und auf Urushiol basierende Benzoxazin-Kupfer-Polymere (UBCP) kombiniert wurden. Durch die Einführung von PTO mit langen Alkan-Segmenten wurde das UBCP deutlich härter und der Modul der Verbundbeschichtungen verringert (von 1258 MPa auf 565 MPa), wodurch die Adhäsion der Bewuchsorganismen an der Oberfläche geschwächt wurde und sie somit leichter zu entfernen waren. Darüber hinaus wurde eine geringe Konzentration von Kupferionen im UBCP aus den Verbundbeschichtungen freigesetzt und hatte eine synergistische Antifoulingwirkung.
Synergistische Effekte
Die Antifouling-Leistungen der Verbundbeschichtungen wurden mit drei verschiedenen Bakterien (E. coli, S. aureus und V. alginolyticus) und zwei Mikroalgen (N. closterium und P. tricornutum) getestet, die sich alle leicht von den Verbundbeschichtungen lösen ließen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Kompositbeschichtung mit synergistischen Effekten von Antifouling-Wirkstoffen und der Ablösung von Bewuchs sowie einer hervorragenden Antifouling-Leistung unter Verwendung umweltfreundlicher Naturprodukte als Hauptrohstoffe entwickelt.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 177, April 2023, veröffentlicht.