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Kompositbeschichtung bietet Korrosionsschutz und antibakterielle Anwendungen
Eine neuartige Sol-Gel-Beschichtung vereint Benzoxazin und Epoxid, um außergewöhnlichen Korrosionsschutz und antibakterielle Aktivität zu erreichen und multifunktionalen Oberflächenschutz zu ermöglichen.
Forschende haben eine Benzoxazin (Bz)/Epoxid (EP)-Komposit-modifizierte Sol-Gel-Beschichtung (SG-PBE) entwickelt, die sowohl Korrosionsschutz als auch antibakterielle Eigenschaften vereint. Die innovative Beschichtung integriert Bz-funktionalisiertes Silan (BzPTES) und (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GPTES) und erreicht durch optimierte Härtungsverfahren eine exakt angepasste Vernetzungsstruktur.
Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass eine erhöhte Härte den Vernetzungsgrad erheblich verbessert und so den Korrosionsschutz optimiert. Die SG-PBE180-Formulierung mit einem Bz-Umsatz von 85,19 % und einem EP-Umsatz von 95,99 % bewies überragende Leistung. Sie behielt nach 30 Tagen in einer 3,5 % NaCl-Lösung einen Niederfrequenz-Impedanzmodul von über 1 MΩ·cm² bei. Der Korrosionsschutz wurde durch reduzierte intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen und eine geringere Wasserbenetzbarkeit erreicht.
Lesetipp: Wässrige Lacksysteme
Das neue Werk „“Additive für wässrige Lacksyteme„“ von Wernfried Heilen gibt einen tiefen Einblick in die verschiedenen Anwendungsbereiche von Additiven für wässrige Lacksysteme. Es beinhaltet eine komplette Übersicht über die wichtigsten Einsatzgebiete und Wirkungsmechanismen von Lackadditiven. Breiten Raum wird den Kapiteln Netzen und Dispergieren, Entschäumung, Substratbenetzung, Entlüftung, Verlauf und Rheologie gewidmet. Ferner werden die Bereiche Co-Bindemittel für wässrige Lacksysteme, UV-Stabilisierung, Gebinde- und Filmkonservierung sowie Hydrophobierungsmitteln intensiv beleuchtet. „“Additive für wässrige Lacksysteme““ empfiehlt sich als unverzichtbares Lehrwerk für alle, die sich mit der Formulierung von wässrigen Lack- und Beschichtungsstoffen beschäftigen.
Antibakterielle Wirksamkeit gegen gängige Erreger
Darüber hinaus zeigte SG-PBE180 bemerkenswerte antibakterielle Aktivität, die auf die ringförmig geschlossenen Benzoxazin-Vorläufer zurückzuführen ist. Es erreichte Hemmungsraten von 99,97 % gegen E. coli und 99,99 % gegen S. aureus und vereinte erfolgreich Korrosionsschutz mit antimikrobiellen Eigenschaften.
Diese dual-funktionale Beschichtung stellt einen bedeutenden Fortschritt im multifunktionalen Oberflächenschutz dar und bietet vielversprechende Anwendungen in Industrien, die langfristige Haltbarkeit und Hygiene erfordern.
Quelle: Song, S. et al., Dual-functional benzoxazine/epoxy composite modified sol-gel coating for corrosion protection and antibacterial applications. Progress in Organic Coatings, 109840 (2025).
