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UV-härtende Epoxidbeschichtung mit Inhibitor-Nanopartikeln verbessert Korrosionsschutz
Ein vietnamesisches Forschungsteam zeigt: Trotz reduzierter Härtungsgrade verbessern cerbeladene SiO₂-Nanopartikel in kationisch UV-gehärteten Epoxidharzen deutlich die mechanische Belastbarkeit und den Korrosionsschutz auf Stahl.
Die vorliegende Studie erforscht den Einsatz kationischer UV-Härtung für Epoxidbeschichtungen, kombiniert mit inhibitorbeladenen Nanopartikeln zur Verbesserung des Korrosionsschutzes. Ziel war es, die Wirkung cerbeladener Siliciumdioxid-Nanopartikel (Ce-SiO₂) auf den Härtungsprozess und die Beschichtungseigenschaften zu analysieren. Die UV-härtbaren Systeme basieren auf photoinitiierter Polymerisation mittels Triarylsulfonium-Hexafluoroantimonat (TAS) als Initiator.
Im Rahmen der UV-Belichtung wurden Parameter wie Photoinitiator-Verbrauch, Umsetzung der Epoxidgruppen, Gelgehalt, Quellverhalten und relative Härte untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe der Nanopartikel zwar die Reaktivität des Systems leicht verringert, gleichzeitig aber signifikante Vorteile bei der mechanischen und korrosionsschützenden Leistung mit sich bringt.
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Höhere Schlagzähigkeit und verbesserter Salzsprühtest
In der mechanischen Prüfung überzeugte das mit Ce-SiO₂ modifizierte System durch erhöhte Schlagzähigkeit und bessere Abriebfestigkeit. Auch elektrochemische Impedanzspektroskopie und Salzsprühtests bestätigten die gesteigerte Schutzwirkung gegenüber aggressiven Umgebungsbedingungen. Die Nanopartikel wirken hier offenbar nicht nur als Inhibitorträger, sondern verbessern auch die physikalische Barrierefunktion der Beschichtung.
Mit ihrer Kombination aus schneller UV-Härtung und erweiterten Schutzfunktionen gegen Korrosion bieten die entwickelten Systeme vielversprechende Ansätze für Anwendungen im Metallbereich – insbesondere dort, wo eine schnelle Verarbeitung und hohe Beständigkeit gefragt sind.
Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Seiten 1113–1124, (2024)
