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Elektronenstrahl-gehärtete PANI-MIO-Beschichtung kombiniert aktiven und passiven Korrosionsschutz
Eine neue, lösungsmittelfreie Elektronenstrahl-Härtung ermöglicht hochwirksame Korrosionsschutzbeschichtungen mit Polyanilin und Glimmer-Eisenoxid. Die Kombination aus aktivem und passivem Schutz steigert die Beständigkeit deutlich – auch bei mechanischer Schädigung.
Die Entwicklung effizienter, umweltfreundlicher Korrosionsschutzbeschichtungen ist ein zentrales Ziel der Beschichtungsforschung. In der vorliegenden Studie wurde eine neuartige Elektronenstrahl-gehärtete Beschichtung vorgestellt, die bei Raumtemperatur innerhalb weniger Sekunden vollständig aushärtet – ohne den Einsatz organischer Lösemittel.
Als funktioneller Füllstoff kam ein Polyanilin-modifiziertes Glimmer-Eisenoxid (PANI-MIO) zum Einsatz, das mittels In-situ-Polymerisation auf der MIO-Oberfläche hergestellt wurde. Während Polyanilin als aktiver Korrosionsinhibitor wirkt, übernimmt das plättchenförmige MIO die Rolle einer passiven Barriere gegen das Eindringen korrosiver Medien.
Lesetipp: Korrosionsschutz
Korrosion verursacht nicht nur optische Mängel, sondern kann auch die Sicherheit und Lebensdauer metallischer Werkstoffe beeinträchtigen. Das Buch Korrosionsschutz durch Beschichtungen von Jörg Sander et al. bietet einen umfassenden Überblick über aktuelle Strategien, um Metalle wirksam zu schützen. Behandelt werden Themen wie die Qualität und Chemie der Substratoberfläche, moderne Konversionsbehandlungen, die Funktion von Harzen und antikorrosiven Pigmenten sowie neue Entwicklungen im Bereich des Korrosionsschutzes. Eine praxisnahe Lektüre für alle, die sich mit Beschichtungssystemen beschäftigen.
Hohe Langzeitstabilität und Schutz auch bei Beschädigung
Die Kombination beider Mechanismen verleiht der Beschichtung eine ausgeprägte „aktiv + passiv“-Schutzwirkung. Unter optimalen Bedingungen lag der niederfrequente Impedanzwert selbst nach 45 Tagen in NaCl-Lösung noch über 10⁹ Ω cm² – rund zwei Größenordnungen höher als bei der reinen Harzbeschichtung. Die Korrosionsschutzeffizienz erreichte nahezu 96 % und lag damit etwa doppelt so hoch wie bei reinen MIO-Systemen.
Auch bei künstlich beschädigten Beschichtungen zeigte sich eine hohe Robustheit: Nach 600 Stunden Neutral-Salzsprühnebeltest war keine nennenswerte Unterwanderung oder Ausbreitung von Korrosion entlang der Ritzstelle zu beobachten. Die Arbeit setzt damit einen Referenzpunkt für die Elektronenstrahl-Härtung im metallischen Korrosionsschutz.
Quelle: Zhou, J., Wei, Z., Liu, R. & Luo, J., Corrosion-resistant polyaniline-micaceous iron oxide coating by ambient and solvent-free electron beam curing. Journal of Coatings Technology and Research 22, 2325–2337 (2025).
