Polyurethan in Silikonkautschuk für verbesserte Beschichtungsleistungen
Forscher haben eine stark haftende und mechanisch stabile Beschichtung mit doppelter Funktion als Antifouling-/Antikorrosionsmittel hergestellt, indem sie Polyurethanketten in ein Silikonkautschukgerüst integriert haben.
Beschichtungen auf der Basis von Silikonkautschuk („silicone rubber“, SR) mit bemerkenswerten Antifouling-Eigenschaften stoßen aufgrund ihrer herausragenden Vorzüge wie Umweltverträglichkeit, Stabilität und Ungiftigkeit auf großes Interesse. Es ist jedoch nach wie vor eine große Herausforderung, Antifouling-Beschichtungen auf SR-Basis herzustellen, die sowohl hohe mechanische Eigenschaften für die Hauptbeschichtung als auch hohe Hafteigenschaften auf Substraten aufweisen. Nun wurde eine doppelfunktionale Beschichtung auf SR-Basis entwickelt, die sowohl Antifouling als auch Korrosionsschutz bietet, indem Polyurethanketten in das SR-Gerüst integriert wurden, um interpenetrierende SR/PU-Polymernetzwerke (SR/PU IPNs) zu bilden, die eine hohe Haftung auf Metallsubstraten gewährleisten, ohne die Antifouling-Eigenschaften der Oberfläche zu beeinträchtigen.
Optimierte mechanische Eigenschaften
Durch Anpassung des Massenverhältnisses von SR- und PU-Komponenten können die Haftung der SR/PU-IPNs auf dem Substrat sowie die mechanischen Eigenschaften deutlich verbessert werden. Im Vergleich zu den ursprünglichen SR- und PU-IPNs wiesen die SR/PU-75-IPNs optimierte mechanische Eigenschaften auf, wobei der Elastizitätsmodul und der Kompressionsmodul um ~312 % bzw. ~289 % zunahmen. Außerdem wurde die Haftfestigkeit des Verbundstoffs um 369 % erhöht. Aufgrund der synergistischen Wirkung von SR/PU IPNs erzielten die SR/PU75 IPNs eine synchrone Verbesserung der Antifouling- und Antikorrosionsleistung.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 176, März 2023, veröffentlicht.