Aushärtende Hybridmaterialien für den Korrosionsschutz von Stahl
Eine neue Studie stellt die Entwicklung und Anwendung von UV-gehärteten Beschichtungen auf der Basis von 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan vor.
Eine neue Studie stellt aushärtbare Hybridmaterialien für den Korrosionsschutz von Stahl vor. Bildquelle: James Steidl - stock.adobe.com (Symbolbild).
-Eine UV-vernetzbare Zweikomponenten Sol-Gel-Beschichtung aus organisch modifiziertem Silikat (ORMOSIL) wurde unter Verwendung von 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (MaPTMS) und Tetraethoxysilan (TEOS) in zwei Stufen hergestellt.
In der ersten Stufe wurden die wichtigsten synthetischen Parameter, wie die Verwendung von Co-Lösungsmitteln, Reaktionstemperatur, Reaktionszeit und Katalysator, für die schnelle Hydrolyse und Kondensation des ORMOSIL optimiert. Das ORMOSIL-Material wurde unter Verwendung von Isopropanol als Lösungsmittel und HNO3 als Säurekatalysator hergestellt. Dies führte zu einem Sol-Gel, das in 35 s schnell hydrolysiert wurde. Das ORMOSIL zeigte nach 10 min Rührzeit bei Raumtemperatur, gefolgt von 10 min Erwärmung auf 60°C unter Überwachung durch 29Si-NMR, eine ausgedehnte Kondensation.
Verhinderte Substratkorrosion
In der zweiten Stufe wurde das ORMOSIL erfolgreich vernetzt, wobei bis zu 70% der Acrylfunktionen innerhalb von 5 min unter UV-Lichteinwirkung in Gegenwart eines Photoinitiators absorbiert wurden.
Die UV-vernetzte Beschichtung zeigte eine hohe Haftung auf kohlenstoffarmem Stahl und verhinderte die Substratkorrosion zwischen 17 und 25 h unter einer beschleunigten korrosiven Umgebung.
Die Studie wurde veröffentlicht in Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020).