Nachrichten Lacktechnologien
Hybrid Zn₃(PO₄)₂/BTA@SiO₂-System verbessert den Korrosionsschutz wasserbasierter Epoxidharzbeschichtungen
Ein neuartiges hybrides Korrosionsschutzsystem, das Zinkphosphat mit pH-reaktiven, BTA-beladenen Silica-Mikrocontainern kombiniert, verbessert die Leistung und Selbstheilungsfähigkeit wasserbasierter Epoxidharzbeschichtungen und bietet vielversprechende Anwendungen in maritimen Umgebungen.
Wasserbasierte Epoxidharzbeschichtungen stoßen beim Korrosionsschutz an ihre Grenzen, da ihre hydrophilen Harze und herkömmliche Zinkphosphat (ZnP)-Inhibitoren nur begrenzt wirksam sind. Diese Studie zeigt, wie die Substitution von ZnP durch chitosan-gekapselte, benzotriazolbeladene mesoporöse Silica-Mikrocontainer (CTS@BTA@MSP) die aktive Schutzwirkung solcher Beschichtungen verbessert. Mithilfe eines Sol-Gel-Verfahrens wurden zwei hybride Systeme mit Pigmentkonzentrationen von 0,5 Vol% und 1 Vol% bei Mischungsverhältnissen von 1:1, 1:2 und 2:1 mit Barium-Sulfat entwickelt.
Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) zeigte eine überlegene Leistung des Beschichtungssystems Z1S2 mit 0,5 Vol% aktiven Pigmenten. Nach 20 Tagen Immersion erreichte das System einen Impedanzwert von 2,03 x 10⁷ Ω cm², verglichen mit 3,13 x 10⁶ Ω cm² beim Referenzmuster. Salzsprühtests und pH-responsive Untersuchungen bestätigten diese Ergebnisse, wobei die hybride Beschichtung besonders bei pH-Wert 11 verbesserte Selbstheilungseigenschaften aufwies.
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.“
Verbesserte Leistung für maritime Anwendungen
Analysen mittels FTIR und SEM/EDX zeigten die Bildung eines komplexen Schutzfilms auf Stahloberflächen, bestehend aus adsorbierten BTA-Filmen, Phosphatschichten, Chelaten aus BTA-Zn/Fe-Komplexen sowie Zinkoxid-/Hydroxid-Phasen. Die synergetische Kombination von ZnP und CTS@BTA@MSP im Verhältnis 1:2 erwies sich als wirksam zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Selbstheilungsfähigkeiten. Mit ihrer hervorragenden Leistung unter neutralen und alkalischen Bedingungen eignet sich das hybride Beschichtungssystem besonders für den Einsatz in maritimen Umgebungen.
Quelle: Udoh, I. & Dam-Johansen, K., Hybrid Zn₃(PO₄)₂/BTA@SiO₂ inhibitive system for synergistic enhancement of active protection in waterborne epoxy coating. Progress in Organic Coatings, 109904 (2025).
