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Neutralisiertes Nafion verbessert Korrosionsschutz von Epoxidbeschichtungen
Ein Forschungsteam aus Malaysia und Spanien hat die Wirkung von protoniertem und neutralisiertem Nafion in Epoxidbeschichtungen untersucht. Die Studie zeigt, dass insbesondere die sodiierte Form den Korrosionsschutz von Stahl deutlich verbessern kann.
In einer aktuellen Studie analysierten Forschende der Universiti Teknologi Malaysia und der Universität Alcalá den Einfluss von Nafion in unterschiedlichen Zuständen auf die Korrosionsbeständigkeit von Epoxidbeschichtungen. Dabei wurde sowohl die protonierte (HNE) als auch die sodiierte (NaNE) Form des sulfonierten Fluorpolymerharzes getestet. Die Proben wurden auf unlegiertem Stahl appliziert und anschließend bis zu 20 Tage in einer 3,5 %igen Natriumchlorid-Lösung gelagert.
Die Untersuchung mittels FTIR-Spektroskopie belegte die erfolgreiche Umwandlung von H-Nafion in Na-Nafion. In den Korrosionstests zeigte sich ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Varianten: Während in den HNE-Proben Korrosionsprodukte nachgewiesen wurden, blieb dies bei den NaNE-Proben aus. Beide Varianten wiesen eine gewisse Barrierewirkung gegenüber Chloridionen auf, jedoch konnte nur das sodiierte Nafion eine stabile Schutzwirkung erzielen.
Lesetipp: Epoxidharze
Epoxidharze sind aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Beschichtungsindustrie verbreitet wie kaum eine Bindemittelklasse. In ihrem neuen Fachbuch „Epoxidharze“ erläutern die Autoren Dornbusch, Christ und Rasing die Grundlagen der Chemie der Epoxygruppe und vermitteln anhand konkreter Formulierungen den Einsatz der Epoxy- und Phenoxyharze in industriellen Beschichtungen – u.a. für Korrosionsschutz, Bodenbeschichtungen, Pulverlacke und Doseninnenbeschichtungen.
Maximale Schutzwirkung bei 2 % Zusetzung
Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) offenbarte, dass insbesondere die NaNE-Beschichtung mit einem Nafion-Gehalt von 2 % die höchste Schutzwirkung erreichte – mit einer Effizienz von 99,9 %. Die Forschenden führen dies auf die Neutralisation der sauren Gruppen im Nafion zurück, die in protonierter Form vermutlich zur Destabilisierung der Matrix und damit zur verminderten Schutzwirkung beitragen.
Die Studie liefert einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Rolle funktionalisierter Polymere im Korrosionsschutz. Insbesondere zeigt sie das Potenzial von modifiziertem Nafion als Additiv für Epoxidharze auf – mit Blick auf zukünftige Formulierungen für marine oder industrielle Anwendungen.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 207, October 2025, 109347.
