Anti-Fouling-Eigenschaften von amphiphilen Perfluorpolyether-Zwitterion vernetzten Polymerfilmen
Vernetzte, amphiphile Filme aus Perfluorpolyethern und dem zwitterionischen Monomer Sulfobetainmethacrylat wurden hergestellt und die Leistungsfähigkeit dieser Filme an Beispielorganismen im Meer getestet.
Der Biofouling von marinen Strukturen stellt ein Problem für die maritime Industrie dar. Bildquelle: marco - stock.adobe.com (Symbolbild).
-Der Bewuchs von Meeresstrukturen stellt ein Problem für die maritime Industrie dar, einschließlich steigender Treibstoff- und Betriebskosten. Es wurde viel Arbeit in die Entwicklung und Bewertung amphiphiler Beschichtungen auf der Basis von hydrophobem Fluorpolymer und hydrophilem Poly(ethylenglykol) (PEG) investiert. Viele dieser Beschichtungen haben ein gutes Fouling-Trennverhalten gegenüber Diatomeen gezeigt, die eine Herausforderung für kommerziell erhältliche, hochmoderne Fouling-Trennbeschichtungen auf Silikonbasis darstellen.
PEG neigt jedoch zur Oxidation, was seine praktische Anwendung in der Meeresumwelt einschränkt, und daher wäre ein alternatives hydrophiles Material für die zukünftige Entwicklung amphiphiler Beschichtungen wünschenswert.In dieser Hinsicht zeichnen sich zwitterionische Materialien als eine vielversprechende Klasse von hydrophilen Antifouling-Materialien ab, von denen die Forscher annahmen, dass sie eine geeignete Alternative zu PEG innerhalb amphiphiler Beschichtungen darstellen würden.
Vernetzte amphiphile Filme entwickelt und untersucht
Um diese Hypothese zu prüfen, wurden vernetzte amphiphile Filme entwickelt und untersucht, die aus kommerziell erhältlichen Perfluorpolyethern und dem zwitterionischen Monomer Sulfobetainmethacrylat bestehen.
Die Wirksamkeit dieser Filme gegen Bewuchs wurde gegen die Kieselalge Navicula incerta, einen verbreiteten Mikrobewuchsorganismus, der für die Bildung sogenannter „Schleim“-Schichten verantwortlich ist, und gegen Bewuchshemmung mit Cypris-Larven zweier Seepockenarten, Balanus amphitrite und Balanus improvisus, getestet.
Um den Umfang der Studie zu erweitern, wurde auch der klinisch relevante biofilmbildende Erreger Staphylococcus aureus untersucht, der ein Hauptverantwortlicher für die Infektion und das Versagen von Millionen von medizinischen Geräten ist. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einbau von Zwitterionen in Perfluorpolyether zu signifikanten Verbesserungen der Leistungsfähigkeit führt.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 140, March 2020.