Superhydrophobe Beschichtungen auf PU-Basis mit mechanochemischer Beständigkeit
In einer kürzlich veröffentlichten Studie wurden Nanopartikel in superhydrophoben Beschichtungen auf PU-Basis im Hinblick auf Selbstreinigung, Selbstheilung und mechanochemische Beständigkeit untersucht.
Die mechanisch-chemische Beständigkeit ist ein entscheidender Faktor für superhydrophobe Beschichtungen, um echte Anwendungen in einigen wichtigen Bereichen zu ermöglichen. Hier wurden die superhydrophoben Beschichtungen auf PU-Basis zunächst mit Siliziumdioxidpartikeln (F-SiO2) und Kohlenstoff-Nanoröhrchen (F-CNT) als Hauptfüllstoffe bzw. als verstärkte Medien synthetisiert. Die superhydrophoben Beschichtungen zeigten eine ausgezeichnete wasserabweisende Wirkung mit einem höheren Wasserkontaktwinkel von 154,3° und einem geringeren Gleitwinkel von nur 5°. Außerdem konnten die auftreffenden Tröpfchen mit einer Kontaktzeit von 11 ms schnell von den superhydrophoben Beschichtungen abperlen. Die superhydrophoben Beschichtungen wiesen eine ausgezeichnete Selbstreinigungseigenschaft auf.
Robuste mechanochemische Beständigkeit
Darüber hinaus besaßen die so hergestellten superhydrophoben Beschichtungen (das Massenverhältnis von F-CNT zu F-SiO2 betrug 3:3) eine robuste mechanochemiscrobust mechanochemical durabilityhe Beständigkeit mit höherer Haftfestigkeit an den Aluminiumsubstraten, und die Beschichtungen konnten ihre hohe Superhydrophobie nach über 100 Zyklen von Sandabrieb unter einer Lastbedingung von 1,1 kPa beibehalten. In stark sauren und alkalischen Lösungen waren die Verbundbeschichtungen 6 Stunden lang intakt und zeigten eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen chemische Erosion. Obwohl die superhydrophoben Beschichtungen durch UV-Strahlung geschädigt wurden, konnte die wasserabweisende Wirkung durch eine 3-stündige Wärmebehandlung bei 135 °C wiederhergestellt werden.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 159, Oktober 2021, veröffentlicht.