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Bilayer-Beschichtung mit PDMS und Polyethylen wirkt eisabweisend
Ein italienisch-finnisches Forschungsteam hat eine zweischichtige Kompositbeschichtung entwickelt, die einen weichen Polydimethylsiloxan-Elastomer (PDMS) mit einer flammgespritzten Polyethylenschicht (PE) kombiniert. Die Beschichtung zeigt deutlich reduzierte Eishaftung und eröffnet neue Perspektiven für passive Vereisungsschutzsysteme ohne externen Energieeintrag.
Passive Anti-Vereisungs-Beschichtungen gelten als vielversprechende Strategie, um Eisablagerungen ohne externen Energieeintrag zu verhindern. Ein Forschungsteam aus Italien und Finnland hat auf diesem Gebiet eine neuartige bilagige Kompositbeschichtung entwickelt, die einen weichen Polydimethylsiloxan-Elastomer (PDMS) in unterschiedlichen Schichtdicken mit einer flammgespritzten Polyethylen-Deckschicht (PE) kombiniert. Ziel war es, die vorteilhaften Eigenschaften beider Materialien zu vereinen und eine robuste, langlebige eisabweisende Oberfläche zu schaffen.
Die Forschenden charakterisierten Oberflächenmorphologie, Benetzbarkeit, Zwischenschichthaftung sowie mikromechanische Eigenschaften der Beschichtungen systematisch. Die Eishaftfestigkeit wurde sowohl mittels Push-Test als auch Zentrifugal-Adhäsionstest unter kontrollierten Vereisungsbedingungen ermittelt.
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Dicke der PDMS-Schicht als entscheidender Faktor
Die Ergebnisse zeigen, dass die eisabweisenden Eigenschaften der Komposite stark von der Dicke der PDMS-Unterschicht abhängen. Während dünne PDMS-Schichten nur eine geringe Verbesserung gegenüber reinem PE bewirkten, reduzierte das Komposit mit dickerer PDMS-Schicht die Eishaftung signifikant und übertraf sowohl reine PDMS- als auch reine PE-Beschichtungen. Oberflächenchemie und Elastizität des Substrats wirken dabei synergistisch zusammen, um die Eisablösung zu erleichtern.
Auch nach beschleunigter Alterung behielt das Komposit seine geringe Eishaftung bei und zeigte weiterhin eine überlegene Leistung gegenüber Einschichtsystemen, obwohl eine partielle Degradation auftrat. Die Studie verdeutlicht, dass PE-PDMS-Bilayer-Architekturen einen robusten und anpassbaren Ansatz für die Entwicklung dauerhafter, passiver Anti-Vereisungs-Oberflächen darstellen – etwa für Anwendungen in der Luftfahrt, im Energiesektor oder in der Infrastruktur.
Quelle: Casali, A. et al. Flame-sprayed polyethylene on polydimethylsiloxane as a composite material with ice-phobic properties. Prog. Org. Coat. (2026). https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110283
