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17. Mrz 2021 // Anwendungsgebiete

Mikrokapseln aus Chitosan und reduziertem Graphenoxid

Eine aktuelle Arbeit beschreibt die Herstellung von Mikrokapseln aus Chitosan und reduziertem Graphenoxid (CS-RGO) und deren Anwendung in selbstheilenden Beschichtungen.
Die selbstheilenden Beschichtungen sind vielversprechend für die Überwasserkonstruktion von Schiffen, Brücken, Pipelines, etc. 
Bildquelle: Quelle Foundry - Pixabay (Symbolbild).

Im Rahmen der Studie wurden selbstheilende Beschichtungen entwickelt, die durch die synergistische Wirkung von ultraviolettem Licht und Feuchtigkeit geheilt werden. Zunächst wird ein Heilmittel auf Polysiloxan-Basis, das Acryloyloxy- (CH2=C(CH3)COO-)und Methoxysilan-(-SiOCH3)-Gruppen enthält, synthetisiert und in Mikrokapseln aus Chitosan und reduziertem Graphenoxid (CS-RGO) mit kompakten CS-RGO-Hüllenstrukturen verkapselt. Die CS-RGO-Mikrokapseln, die den Polysiloxan-Kern enthalten, werden dann in epoxy-modifiziertes Silikonharz eingebettet, um effiziente selbstheilende Beschichtungen zu erzielen.

Verbesserte mechanische Eigenschaften

Mit steigendem CS/GO-Verhältnis nehmen der Reduktionsgrad von GO, die Sphärizität der CS-RGO-Mikrokapseln und der durchschnittliche Durchmesser zu. Darüber hinaus trägt die kompakte CS-RGO-Schale, die durch das Zusammenfügen und Stapeln der GO-Schichten gebildet wird, sowie die Wechselwirkungen zwischen CS und GO dazu bei, die Wirksamkeit des Kerns und die Stabilität der Mikrokapseln zu erhalten. Das Ergebnis zeigt, dass die Einbettung der CS-RGO-Mikrokapseln in die Harzmatrix die mechanischen Eigenschaften und die Anti-Korrosionseigenschaften der Matrix verbessert.

Laut den Entwicklern sind die selbstheilenden Beschichtungen mit dem UV/Feuchtigkeits-Doppelheilungsmodus vorteilhaft, um überlegene Selbstheilungseffekte zu erzielen, was für verschiedene Industrien vielversprechend ist, insbesondere für den Überwasserbau von Schiffen, Brücken, Pipelines usw.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 151, Februar 2021 veröffentlicht.

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