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Bio-basierte Polyurethane: Verbesserter Korrosionsschutz und Lumineszenz durch fluoreszierende Azinsegmente
Ein neues bio-basiertes Polyurethansystem auf Rizinusölbasis kombiniert effektiven Korrosionsschutz mit hoher Lumineszenz und eröffnet neue Möglichkeiten für funktionelle Beschichtungen.
Ein Forschungsteam um Marwa M. Sayed hat neuartige bio-basierte Polyurethane (PUHs) entwickelt, die aus Rizinusöl gewonnen werden und sowohl verbesserte Leuchteigenschaften als auch herausragenden Korrosionsschutz für Stahl bieten. Die Polyurethane wurden durch Reaktion von Rizinusölpolyol (COP) mit hexamethylendiisocyanat (HMDI) und fluoreszierenden Azin-Verbindungen wie 1,4-Phenylene bis(2,4-dihydroxybenzyliden)-Azin (PDaz) oder modifiziertem Epoxid-Rizinusöl (Eaz) hergestellt.
Die Untersuchung physikalischer und chemischer Eigenschaften erfolgte mittels Thermogravimetrischer Analyse (TGA), Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Röntgendiffraktometrie (XRD) und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR). Die so synthetisierten PUHs zeigten hohe Ausbeuten, starke Lumineszenz und effiziente Korrosionshemmung. Eine gezielte Variation der Herstellungsstrategie beeinflusste sowohl die Intensität als auch die Farbe der Lichtemission.
Lesetipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen werden auf Oberflächen hauptsächlich zu dekorativen, funktionellen oder Schutzzwecken angewandt, doch in den meisten Fällen ist es eine Kombination aus all diesen. Das Buch „Funktionelle Beschichtungen“ gibt einen tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge mit dem Fokus auf organisch-basierten Materialien. Auch hebt es die letzten Entwicklungen der verschiedenen Technologien und neuartigen Oberflächenfunktionen hervor, die Dekoration, Korrosionsschutz und Oberflächenschutz betreffen.
Effektiver Korrosionsschutz durch bio-basierte Materialien
Die besten Ergebnisse lieferte die Variante PUH3 mit einer Korrosionshemmung von 97,6 %. Die Materialien wirken als gemischttypische Inhibitoren und verhindern effektiv die Korrosion von Stahloberflächen. Gleichzeitig bieten sie hohe mechanische Festigkeit und gute Haftung. Die Forschungsergebnisse deuten auf ein großes Potenzial für den Einsatz dieser PUHs in leuchtenden, korrosionsbeständigen Beschichtungen hin – etwa in Bereichen, in denen sowohl optische als auch schützende Eigenschaften gefragt sind.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 200, March 2025, 109051
