Korrosionsschutz auf der Grundlage von hydrophoben Phytinsäure-Konversionsschichten
Neu entwickelte Systeme weisen verbesserte Korrosionsschutz- und Beschichtungseigenschaften auf.
Die Möglichkeit eines guten Konversionsschutzes auf der Basis von Phytinsäure (PA)-Lösungen wurde in der Literatur bereits mehrfach beschrieben. Die neuesten Ergebnisse zeigen, dass PA die Korrosionsschutzeigenschaften mit einer organischen Beschichtung nicht verbessern kann, obwohl PA-Konversionsschichten ohne organische Beschichtungen bereits erfolgreich auf verschiedenen Oberflächen aufgebracht wurden und die Entwicklung von Schichten mit verbessertem Korrosionsschutzverhalten möglich war.
Der Grund, warum PA nicht mit einer organischen Beschichtung zusammenarbeitet, liegt in der hydrophilen Oberfläche und damit dem geringen Kontaktwinkel der PA-Konversionsschicht. Eine Lösung besteht darin, PA direkt zu modifizieren und/oder die Lösungseigenschaften zu verändern, um die hydrophoben Eigenschaften zu erhöhen.
In einer neuen Studie wird ein innovativer Weg zur Synthese einer neuen Art von nachhaltigen organischen Konversionsschichten auf PA-Basis auf Stahl vorgestellt, die völlig ohne Titan oder Zirkonium auskommt und einen neuen Ansatz für hydrophobe Konversionsschichten darstellt. Die Ergebnisse belegen die Bildung einer reinen Konversionsschicht auf PA-Basis auf der Oberfläche. Infrarot- (IR), Raman- und Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) verifizierten die neuen Syntheseprodukte und mittels Vibrationsspektroskopie die entstandenen Konversionsschichten.
Um die neuen physikalischen Eigenschaften zu analysieren, wurde der Kontaktwinkel der Konversionsschichten bestimmt. Mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) wurde die elektrochemische Stabilität der Konversion untersucht und mit zyklischer Voltammetrie (CV) das Festigkeitsverhältnis ermittelt. Schließlich wurde die Korrosionsschutzleistung der Schichten in Kombination mit einer E-Beschichtung im Salzsprühtest (SST) untersucht. Alle modifizierten PA-basierten Konversionsschichten in Kombination mit E-Schichten erhöhten die Korrosionsschutzeigenschaften im Vergleich zu industriell verwendeten Phosphatkonversionsschichten auf Stahloberflächen.
Das Gesamtergebnis ist eine neuartige hydrophobe Konversionsschicht auf Phytinsäurebasis, die im Vergleich zu anderen Schichten auf PA-Basis verbesserte Korrosionsschutz- und Beschichtbarkeitseigenschaften aufweist.
Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, 703–736 (2024).