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PEDOT-basierte leitfähige Polymere verbessern die Korrosionsbeständigkeit von UV-gehärteten Acrylbeschichtungen

Eine neue Studie zeigt, wie mit Phosphat und Lignin dotierte PEDOT-Polymere den Korrosionsschutz von UV-gehärteten Acrylbeschichtungen verbessern und damit eine effiziente und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Systemen bieten.

UV-induzierbare Klebstoffe verbessern die Effizienz und Zuverlässigkeit des Wafer-Dicing-Prozesses. Quelle: Serhii - stock.adobe.com

In dem Bestreben, nachhaltigere Korrosionsschutzsysteme zu entwickeln, ist es Forschenden gelungen, Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) in UV-härtbare Acrylbeschichtungen zu integrieren. Das leitfähige Polymer, das für seine Stabilität und geringe Toxizität bekannt ist, wurde mit verschiedenen korrosionshemmenden Gegenanionen dotiert – drei Alkylphosphatsalzen und einer Verbindung auf Cinnamatbasis. Die Studie, die in Progress in Organic Coatings (Band 200, März 2025) veröffentlicht wurde, zeigt einen vielversprechenden Weg zu hocheffizienten Beschichtungen auf, die aktiven Schutz und Umweltverträglichkeit vereinen.

Die PEDOT-Varianten wurden in unterschiedlichen Konzentrationen (20 Gew.-% und 60 Gew.-%) in eine Acrylformulierung eingearbeitet und auf Weichstahlsubstrate aufgetragen. Die Beschichtungen wurden anschließend UV-gehärtet und unter rauen Bedingungen Korrosionsprüfungen unterzogen. Bemerkenswert ist, dass Beschichtungen mit 20 Gew.-% PEDOT-Zusatz höhere Impedanzwerte und eine bessere Korrosionsbeständigkeit aufwiesen als solche mit 60 Gew.-%, was darauf hindeutet, dass übermäßige Zusatzkonzentrationen aufgrund von Aggregatbildung die Leistung beeinträchtigen können.


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Verbesserte Beständigkeit in Salzsprüh- und Fadenkorrosionstests

Die PEDOT-dotierten Beschichtungen zeigten eine Korrosionsschutzwirkung von bis zu 99 %, was durch potentiostatische elektrochemische Impedanzspektroskopie (PEIS), potentiodynamische Polarisation (PP) und Salzsprühnebelprüfung bestätigt wurde. Außerdem wiesen sie im Vergleich zur Kontrollformulierung eine erhöhte Beständigkeit gegen Filiformkorrosion auf. SEM- und EDS-Analysen bestätigten die Bildung von Polymeraggregaten, was die unterschiedliche Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von der Additivkonzentration erklärt.

Die Studie unterstreicht das Potenzial von PEDOT-basierten Systemen als praktikable, weniger toxische Alternative zu herkömmlichen Korrosionsinhibitoren. Ihre Wirksamkeit unter salzhaltigen und aggressiven Umgebungsbedingungen macht sie zu starken Kandidaten für schützende Metallbeschichtungen in anspruchsvollen industriellen Umgebungen.

Quelle: Monaci, S. et al. PEDOT conducting polymers as corrosion inhibitors additives for acrylic-UV coatings, Progress in Organic Coatings, Band 200, März 2025, 109000.