Superhydrophobe Polysiloxanbeschichtung für Korrosionsschutzanwendungen
Forscher haben einen Leitfaden zur Formulierung von nanostrukturierten superhydrophoben Polysiloxanbeschichtungen für Hochbarriere- und Korrosionsschutzanwendungen in maritimer Umgebung entwickelt.
Durch die hohe inhärente Oberflächenenergie zeigen Epoxy- und Polyurethanbeschichtungen als Decklacke für Schiffsfarben eine erhöhte Anfälligkeit für Mikroorganismen und Wasser. Aufgrund dieses Defektes werden in jüngster Zeit nanostrukturierte superhydrophobe Polysiloxanbeschichtungen als Decklacke bevorzugt. Die geeignete Nanopartikelgröße und das Matrix : Füllstoff-Verhältnis, die als Leitfaden zur Formulierung der gewünschten Deckschichten dienen, sind jedoch kaum verfügbar.
Untersuchungsmethoden
In Anbetracht dessen haben Wissenschaftler eine Reihe von hydrophoben und superhydrophoben Beschichtungen durch Sol-Gel-Verfahren auf Basis von Perfluordecyltrichlorsilan (FDTS), verschiedenen Nano ZnO-Teilchen sowie Poly (dimethylsiloxan) (PDMS) : Nano ZnO-Verhältnissen hergestellt. Die Flüssigkeitsabstoßung, Oberflächenmorphologie und Rauhigkeit der Beschichtungen wurden unter Verwendung eines Kontaktwinkelgoniometers, Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie bzw. Atomkraftmikroskopie durchgeführt. Zusätzlich wurden elektrochemische und Salzsprühkorrosionstests durchgeführt.
Optimal: 30 nm ZnO
Den Ergebnissen zufolge zeigten Modifikationen der Beschichtungen, dass die Korrosionsbeständigkeit durch die Oberflächeneigenschaften, die von der Nano ZnO-Größe und dem PDMS : NanoZnO-Verhältnis abhingen, erheblich beeinflusst wurde. Bemerkenswerterweise wurde der optimale Effekt der superhydrophoben Beschichtung auf Basis von 30 nm ZnO und einem Verhältnis von 1 : 1 beobachtet. Dieses zeigte höchste Korrosionsbeständigkeit und wird daher als Leitfaden für die Formulierung von maritimen Decklacken empfohlen.
Mehr zu der Studie lesen Sie in: Journal of Colloid and Interface Science, Volume 512, 15. Februar 2018.