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Selbstheilende Polyurethanbeschichtung schützt flexible Textilien vor Kratzern
Ein neu entwickeltes Polyurethan mit aromatischer Schiff-Base-Funktionalität heilt Kratzer innerhalb von 20 Minuten unter UV-Licht und verbessert zugleich die mechanische Belastbarkeit von Baumwolle und Leder.
Die Entwicklung langlebiger, flexibler und selbstheilender Beschichtungen für Textilien stellt bisher eine Herausforderung dar. Ein Forschungsteam hat nun ein neuartiges Polyurethan (PU) vorgestellt, das dynamische Schiff-Basen-Bindungen nutzt, um Kratzer schnell zu reparieren und gleichzeitig mechanische Festigkeit und Flexibilität zu verbessern. Grundlage ist die Reaktion von Zimtaldehyd mit 3-Aminopropyltriethoxysilan (APTES), wodurch aromatische Schiff-Basen in die PU-Matrix eingebaut werden.
Das resultierende Material – ein Schiff-Base-funktionalisiertes Polyurethan (PSB) – kombiniert Wasserstoffbrückenbindungen der Siloxan-Einheiten mit dynamischen Imine-Verknüpfungen, die unter UV-Licht (365 nm) aktiviert werden. So erreicht das System innerhalb von 20 Minuten eine Heilungseffizienz von bis zu 80 % und erhält gleichzeitig seine aromatische Duftfunktion.
Veranstaltungstipp: Polyurethanlacke
Das Webinar „Moderne Polyurethanlacke formulieren“ am 04.11.2025 in Essen vermittelt Ihnen, warum Polyurethanlacke sich als hochwertige Beschichtungen etabliert haben. Sie lernen welche Polyisocyanate und welche Polyole momentan relevant sind und wie sie das Lacksystem beeinflussen. Auch die Unterschiede, die bei der Formulierung von 1K, 2K sowie wässrigen oder lösemittelhaltigen Polyurethansystemen zu beachten sind, werden vermittelt. Abgerundet wird das Programm durch die Vermittlung von Tipps zu Dual-Cure- und Hybridsystemen.
Verbesserte Mechanik und schnelle Reparatur
Als Beschichtung auf Baumwollgewebe und Leder zeigte PSB eine deutlich erhöhte mechanische Festigkeit und Kratzbeständigkeit. Baumwollstoffe, die per Tauchbeschichtung versehen wurden, erreichten nach Heilung eine Zugfestigkeit von 9 N/mm und eine Dehnung von 14 %, was einer Heilungseffizienz von 80 % entspricht. Lederoberflächen schlossen Risse innerhalb von 20 Minuten und erzielten eine mechanische Wiederherstellung von 76 %.
Die Studie zeigt, dass aroma-Schiff-Base-funktionalisierte Polyurethane eine vielversprechende Lösung für kratzfeste, flexible und langlebige Textiloberflächen bieten – mit zusätzlichem sensorischem Mehrwert durch anhaltende Duftabgabe.
Quelle: Sasikala, H., Meganathan, M. K. & Ramalingam, S., Self-healing aroma-Schiff base functionalized polyurethane for scratch resistant flexible fabrics. Progress in Organic Coatings, 207, 109431 (2025).
