Auswirkungen von Graphen auf die Korrosionsentwicklung von zinkhaltigen Epoxidbeschichtungen

Für die Studie wurden graphen/zinkhaltige Epoxidharzbeschichtungen auf Wasserbasis mit unterschiedlichen Graphengehalten hergestellt. Die Korrosionsbeständigkeitseigenschaften der Graphen- und zinkhaltigen Epoxidharzbeschichtungen auf Wasserbasis wurden mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS), Eintauchtest und Neutralsalzsprühtest untersucht.

Verbesserte Barriereeigenschaften

Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von 0,6 Gew.-% Graphen in die Beschichtung deren kathodische Schutzleistung und Barriereeigenschaften im Vergleich zu der Beschichtung ohne Graphen bemerkenswert verbessern konnte.
Darüber hinaus wurden die Auswirkungen von Graphen auf die Korrosionsentwicklung von Zinkpartikeln in der Beschichtung durch die Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (FE-SEM) in Verbindung mit energiedispersiver Spektroskopie (EDS) beobachtet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zinkteilchen in der Nähe der Grenzfläche zwischen Stahlsubstrat und Beschichtung erst nach der Diffusion der korrosiven Medien in der Beschichtung korrodierten und aufgrund des kathodischen Schutzes des Stahls die Grenzfläche erreichten, und dass dann die Zinkteilchen von der Grenzfläche bis zum oberen Teil der Beschichtung weiter korrodierten, da sie dank der elektrischen Verbindung des Graphens den kathodischen Schutz des Substrats gewährleisten konnten.

Währenddessen bestätigten die Röntgenbeugungsmuster (XRD), dass die Korrosionsprodukte der Zinkpartikel hauptsächlich aus Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O bestanden.

Die Ergebnisse wurden in Progress in Organic Coatings, Volume 140, March 2020 veröffentlicht.