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Samstag, 15. August 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Smarte Beschichtung auf Epoxidbasis mit selbstheilenden Polyharnstoff-Formaldehyd-Mikrokapseln

Freitag, 03. Juli 2020

Eine neue Studie konzentriert sich auf eine Beschichtung mit selbstreparierenden Polyharnstoff-Formaldehyd-Mikrokapseln für den Korrosionsschutz der Aluminiumlegierung AA2024.

Selbstheilende Mikrokapseln wurden evaluiert. Bildquelle: FreeProd - Fotolia.com (Symbolbild).

Selbstheilende Mikrokapseln wurden evaluiert. Bildquelle: FreeProd - Fotolia.com (Symbolbild).

Für die Studie wurden selbstreparierende Mikrokapseln evaluiert, die Mikrorisse in der Beschichtungsmatrix reparieren und die Korrosion an der Grenzfläche Substrat/Beschichtung während des Betriebs wirksam hemmen können. Das Hauptziel war die Herstellung einer innovativen, auf den pH-Wert ansprechenden, permeabilitätsschaltenden Polyharnstoff-Formaldehyd (PUF)-Mikrokapsel auf Basis von Polyharnstoff-Formaldehyd, die mit 8-Hydroxychinolin (8-HQ) als Kernmaterial für die Herstellung einer intelligenten Epoxidbeschichtung für den Langzeitschutz von Al-Legierungen beladen ist.

Selbstheilende Wirkung über zwei Mechanismen

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die selbstheilende Wirkung über zwei Mechanismen erfolgt: erstens durch die Initiierung der Kettenmobilität an den modifizierten Beschichtungsfehlern bei der Wärmebehandlung. Zweitens durch die Vernetzung des in der PUF-Hüllenwand vorhandenen Hydrogels durch die verschiedenen Polymer-Polymer-Wechselwirkungen. Der aktive Korrosionsschutz war auf die ( smarte ) pH-Reaktionsfreigabefähigkeit des eingekapselten Inhibitors (8-HQ) mit einer Erhöhung des Korrosionsgrades zurückzuführen. Währenddessen trug die gleichmäßige Verteilung der hergestellten Mikrokapsel mit ihrer intrinsisch rauen Oberfläche in der Epoxidbeschichtungsmatrix zu den verbesserten Barriere- und Hafteigenschaften bei.

Die Studie wurde in  Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020) veröffentlicht.

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