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Mittwoch, 03. Juni 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Robuste eisabweisende Epoxidbeschichtung mit Maleinsäureanhydrid als Vernetzungsmittel

Mittwoch, 20. Mai 2020

Robuste eisphobe Epoxidbeschichtungen wurden unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid als Vernetzungsmittel hergestellt. Die Eigenschaften blieben nicht auf die Beschichtungsoberfläche beschränkt, sondern sind auch im Beschichtungsgrundkörper vorhanden.

Die Erkenntnisse der Wissenschaftler könnten die Enteisung auf der Unterseite von Zügen, die in kalten Regionen verkehren, erleichtern. Bildquelle: MartinStr - Pixabay (Symbolbild).
Die Erkenntnisse der Wissenschaftler könnten die Enteisung auf der Unterseite von Zügen, die in kalten Regionen verkehren, erleichtern. Bildquelle:...

In sehr kalten Regionen ist es sehr schwierig, die Bildung von Eis auf festen Oberflächen zu verhindern, selbst auf superhydrophoben (SH) Oberflächen. Im Vergleich zu Anti-Icing Oberflächen sind eisabweisende Oberflächen in der Praxis nützlicher.

In einer neuen Arbeit wurde eine herkömmliche Epoxidbeschichtung modifiziert, indem zusätzlich zum Einfüllen einer kleinen Menge Epoxidharz, das mit fluorhaltigen Ketten (FEP) gepfropft wurde, Maleinsäureanhydrid (MAH) als Vernetzungsmittel verwendet wurde.

Die Ergebnisse zeigten, dass die modifizierte Beschichtungsoberfläche hydrophober wurde und die zum Entfernen von Eis von der Oberfläche erforderliche Kraft geringer war als die zum Entfernen auf der unmodifizierten Beschichtungsoberfläche erforderliche Kraft. Darüber hinaus weist die modifizierte Beschichtung ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf.

Hydrophobie auch nach dem Schleifen mit Schleifpapier

Nach dem Schleifen mit Schleifpapier ist die unmodifizierte Beschichtungsoberfläche hydrophiler, während die modifizierte Beschichtungsoberfläche ihre Hydrophobie beibehält. Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) zeigt, dass im Vergleich zur Vernetzung durch herkömmliche Polyamide die Vernetzung mittels MAH die Anzahl der polaren Gruppen auf der Beschichtungsoberfläche stark reduziert. Durch die Einführung des FEP wird die freie Energie der Beschichtungsoberfläche weiter reduziert. Infolgedessen weist die modifizierte Epoxidbeschichtung eine ausgezeichnete eisabweisende Wirkung auf.

Die Studie wird als hilfreich für die Gestaltung von eisabweisenden Epoxidbeschichtungen für den Einsatz in der Praxis angesehen. Sie kann zum Beispiel die Enteisung auf der Unterseite von Zügen, die in kalten Regionen verkehren, erleichtern.

Die Studie findet sich in Progress in Organic Coatings, Volume 142, May 2020.

Bildquelle: Pixabay.

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