Selbstheilende Beschichtungen durch kathodische elektrophoretische Abscheidung
Eine neue Studie beschreibt die Synthese und die Eigenschaften von bei Raumtemperatur selbstheilenden Beschichtungen durch kathodische elektrophoretische Abscheidung auf der Grundlage von kationischem Polyurethan auf Wasserbasis.
Kathodische elektrophoretische Beschichtungen (CED) werden nach ihrer Anwendung in Prozessen wie der Automobilveredelung unweigerlich zerkratzt. Selbstheilende Beschichtungen besitzen die Fähigkeit, mikroskalige Schäden zu reparieren und dadurch ihre Lebensdauer zu verlängern und die Wartungskosten zu senken. Nun wurde eine neuartige Strategie entwickelt, um bei Raumtemperatur intrinsische selbstheilende CED-Beschichtungen zu synthetisieren, indem 2-Aminophenyldisulfid (APDS) in die Polymerkette von kationischem wässrigem Polyurethan (CWPU) eingefügt wird. Emulsionsfilme, die das Disulfid enthalten (SCWPU), können sich bei Raumtemperatur durch dynamischen Disulfidbindungsaustausch und Wasserstoffbrückenbindungen selbst heilen.
Selbstheilungsfähigkeiten
Testergebnisse zeigten, dass die Selbstheilungsfähigkeiten des SCWPU-Films bei RT über 24 Stunden 97,2 % und bei 37 °C (Körpertemperatur) nach 4 Stunden 96,5 % betrugen. Aus SCWPU-Emulsion hergestellte CED-Beschichtungen (8 μm, 3H-Stifthärte) zeigten ebenfalls Selbstheilungseigenschaften bei Raumtemperatur.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 19, September 2022, veröffentlicht.