Nachrichten Lacktechnologien
Amphiphile Acrylatcopolymere mit Zwitterionen zeigen exzellenten Antifouling-Effekt
Ein neues amphiphiles Beschichtungssystem mit Zwitterionen erzielt herausragende Antifouling-Eigenschaften – im Labor wie auch nach mehrmonatigem Einsatz im Meerwasser.
Antifouling-Beschichtungen stehen zunehmend im Fokus der Forschung, insbesondere wenn sie ohne biozide Zusätze auskommen. Ein chinesisches Forschungsteam hat nun neuartige amphiphile Acrylatcopolymere entwickelt, die Zwitterionen enthalten und damit einen vielversprechenden Ansatz für die biozidfreie Biofouling-Vermeidung in marinen Anwendungen bieten.
Die Copolymere (ACZ) wurden durch radikalische Copolymerisation aus verschiedenen Monomeren synthetisiert: dem Zwitterion TMS (3-Triethylammonio-2-methacryloyloxypropane-1-sulfonate), laurylmethacrylat (LMA), Methacrylsäure (MAA) und Acrylsäure (AA). Entscheidend für die Leistung der Beschichtung war das Feintuning des hydrophilen TMS- und des hydrophoben LMA-Anteils. Eine ausgewogene Formulierung mit 5,0 mol% TMS und 46,9 mol% LMA zeigte die besten Ergebnisse.
Langzeitwirksamkeit gegen Biofouling im maritimen Umfeld
Im Laborexperiment erreichte die optimierte Formulierung antibakterielle Wirkungsgrade von 94,8 % (gegen E. coli), 95,1 % (gegen S. aureus) und 95,2 % (gegen Pseudoalteromonas). Auch das Wachstum mariner Mikroalgen wie Phaeodactylum tricornutum und Chlorella vulgaris wurde um 80,4 % bzw. 68,4 % gehemmt. Darüber hinaus bewährte sich die Beschichtung im realen Einsatz: Nach 147 Tagen im Meer zeigte sich auf den beschichteten Oberflächen kaum Bewuchs.
Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial zwitterionenhaltiger amphiphiler Polymere für biozidfreie Antifouling-Systeme. Die Studie liefert zudem Hinweise auf den möglichen Wirkmechanismus, bei dem das Gleichgewicht aus hydrophilen und hydrophoben Komponenten eine entscheidende Rolle spielt.
Quelle: Hao, Xinghai et al. (2025): Amphiphilic acrylic copolymers containing zwitterions: Modulation of hydrophilic unit and hydrophobic unit for antifouling. In: Progress in Organic Coatings, Volume 200, Article 108964.
