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Dienstag, 19. November 2019
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Wissenschaft & Technik, Anwendungsbereiche

Wasserbasierte Epoxidbeschichtung auf biologischer Basis für Metallsubstrate

Donnerstag, 07. November 2019

In einer kürzlich veröffentlichten Arbeit wurde eine umweltfreundliche hydrophobe Beschichtung auf Basis eines biobasierten Epoxids mit Zusatz von Nanopartikeln, einem Silan-Haftvermittler (3-Glycidyloxypropyl) Trimethoxysilan (GLYMO) und einem hydrophoben Härter entwickelt.

Die Korrosion von technischen Metallen und Legierungen stellt eine Bedrohung für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Ingenieurbauwerken dar. Quelle: MichaelGaida / Pixabay.
Die Korrosion von technischen Metallen und Legierungen stellt eine Bedrohung für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Ingenieurbauwerken dar. Que...

Diese Beschichtung wurde mittels Spin-Coating auf Fe-Substrate aufgebracht. Der Wasserkontaktwinkel von ˜153.0° und der Gleitwinkel von ˜14.3° wurden für eine optimale Beschichtung mit 25,0 Gew.-% Nanopartikelbeladung ermittelt. Die präparierte Beschichtung zeigte eine hohe hydrophobe Wirkung, wenn sie 48 Stunden lang in Wasser und gängige Lösungsmittel wie Ethanol und Aceton eingetaucht wurde. Außerdem konnte diese Beschichtung, nachdem sie 24 Stunden lang kontinuierlichen Zyklen von UV-Bestrahlung und Wasserkondensation ausgesetzt war, eine hohe Hydrophobie bei einem Kontaktwinkel von ˜142.7° beibehalten, was auf ihre gute Wetterbeständigkeit hinweist.

Potenzial zur Korrosionshemmung für andere metallische Strukturen

Darüber hinaus zeigten die elektrochemischen Messungen, dass die optimierte Beschichtung eine Reduzierung der Korrosionsstromdichte um zwei Größenordnungen und eine positive Verschiebung des Korrosionspotenzials um 0,344 V aufweist. Die entsprechende Hemmungseffizienz betrug 93,75%. Die Adsorptionsenergie und der Diffusionskoeffizient wurden mittels dynamischer Molekularsimulation berechnet, um das Korrosionsinhibierungsverhalten im molekularen Maßstab weiter zu verstehen. Diese grüne und biobasierte wasserabweisende Epoxidbeschichtung birgt ein großes Potenzial zur Korrosionshemmung für andere metallische Strukturen in rauer Arbeitsumgebung.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 136, November 2019, 105265.

Bildquelle: Pixabay

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