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Mittwoch, 18. September 2019
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Wissenschaft & Technik, Anwendungsbereiche

Hemmung der Säureunterätzung von Hybrid-Polyurethanbeschichtungen

Mittwoch, 21. August 2019

Eine aktuelle Studie behandelt die Korrosionsbeständigkeit von Beschichtungen auf anorganischer/organischer Hybrid-Polyurethanbasis unter Verwendung einer Mischung aus Sol-Gel-Vorläufern.

Die Forscher verwendeten vier Sol-Gel-Vorläufer, um das Korrosionsschutzverhalten zu untersuchen. Quelle: Korn V. – stock.adobe.com.

Die Forscher verwendeten vier Sol-Gel-Vorläufer, um das Korrosionsschutzverhalten zu untersuchen. Quelle: Korn V. – stock.adobe.com.

Vier Sol-Gel-Vorläufer, Tetraethylorthosilikat (TEOS), Titan(IV)isopropoxid (TIP) und Zirkonium(IV)propoxid (ZRP), wurden dabei verwendet. Salzsprühnebel, Säureunterbietung und elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) wurden durchgeführt, um das Korrosionsschutzverhalten der Beschichtungen zu untersuchen. Im Allgemeinen zeigten Proben auf Basis von gemischten Sol-Gel-Vorläufern einen besseren Schutz als die Urethanbeschichtung ohne Sol-Gel-Vorläufer oder die Beschichtung mit nur TEOS als einzigem Sol-Gel-Vorläufer. In Experimenten zur Säureunterätzung lieferten gemischte Sol-Gel-Vorläuferproben die besten Ergebnisse im Vergleich zu den Kontroll- und TEOS-basierten Proben.

Mix aus Sol-Gel-Vorläufern mit bester Korrosionsschutzleistung

Der Vergleich der durch EIS extrahierten Parameter, die die Wasseraufnahme beschreiben, zeigt, dass die gemischte Sol-Gel-Vorläuferzusammensetzung die beste Korrosionsschutzleistung aufweist, was mit den Ergebnissen der Säureunterbietung übereinstimmt. Die Impedanz der Hybridbeschichtungen lag in der Größenordnung von 1010 Ohm cm2 bei 0,01 Hz und war ca. drei Größenordnungen höher als die Kontrollprobe. Die Beschichtungskapazität für alle Hybridbeschichtungen war während der gesamten Eintauchzeit stabil, während sich die für die Kontrollprobe nach kurzer Zeit signifikant änderte. Die Wasseraufnahme für die Kontrollprobe lag bei nahezu 2,5 %, während sie für alle Hybridbeschichtungen bei etwa oder weniger als 0,5 % lag.

Die Morphologie aus dem REM ergab, dass die organische anorganische Probe mit TEOS/TIP/ZRP-Mischvorläufern die Beschichtungsintegrität aufrechterhielt, während in der Kontrollprobe eine höhere Porosität entwickelt wurde.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 134, September 2019, Pages 169-176.

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