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Optimierte FPU/WPU-Beschichtung vereint Superhydrophobie mit mechanischer Stabilität
Durch die Kombination von fluoriertem Polyurethan (FPU) und wasserbasiertem Polyurethan (WPU) haben Forschende eine superhydrophobe Beschichtung entwickelt, die auch nach Abrieb wasserabweisend bleibt und verbesserten Korrosionsschutz bietet.
Fluorierte Polyurethan-Beschichtungen bieten exzellenten Schutz vor Wasser, sind jedoch mechanisch anfällig und verlieren ihre Hydrophobie bei Reibung oder Abrieb. Ein Team um Jihua Bao hat diese Schwäche adressiert, indem es FPU mit wasserbasiertem Polyurethan (WPU) kombiniert und eine gezielte Vernetzung einsetzt.
Die Studie zeigt, dass die mechanische Stabilität durch WPU deutlich verbessert wird, während FPU für die Korrosionsbarriere entscheidend ist. Die beste Performance liefert eine Formulierung mit 10 % WPU-Anteil: Sie bleibt superhydrophob und selbstreinigend, auch nach Abrieb, und schützt Metalle zuverlässig gegen Korrosion in 3,5 % NaCl-Lösung über sieben Tage. Ein zu hoher WPU-Anteil reduziert hingegen die Dichte der Fluoralkylgruppen und schwächt den Korrosionsschutz, während zu wenig WPU die mechanische Belastbarkeit einschränkt.
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Ausgewogene Rezeptur für dauerhaften Oberflächenschutz
Durch die richtige Balance zwischen FPU und WPU können Beschichtungen hergestellt werden, die sowohl widerstandsfähig als auch wasserabweisend bleiben. Das System eignet sich für den langfristigen Korrosionsschutz von Metalloberflächen, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen mit Abriebbelastung.
Quelle: Bao, J. et al. Mechanisms of friction and corrosion resistance in superhydrophobic waterborne polyurethane modified fluorinated polyurethane coatings. Prog. Org. Coat. 207, 109434 (2025).
