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Selbstheilende Epoxidbeschichtungen für den Tiefsee-Einsatz
Eine neue Studie zeigt, dass mit Mikrokapseln modifizierte Epoxidbeschichtungen in Tiefseeumgebungen deutlich verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften aufweisen. Hoher hydrostatischer Druck unterstützt dabei den Selbstheilungsmechanismus.
Ein Forschungsteam aus China hat die Wirksamkeit von mikrokapselhaltigen Epoxidbeschichtungen für den Einsatz in maritimen Extremumgebungen untersucht. Die Mikrokapseln wurden durch interphasige Polymerisation hergestellt und enthielten Isophorondiisocyanat (IPDI) in einer Polyharnstoffhülle (SPUA). Ziel war es, die Korrosionsbeständigkeit von Beschichtungen unter dem hohen hydrostatischen Druck der Tiefsee zu verbessern.
Die Tests zeigten, dass sich IPDI bei Kontakt mit Wasser polymerisierte und entstandene Risse oder Defekte in der Beschichtung füllte. Nach 1008 Stunden unter 15 MPa Druck betrug der Impedanzwert der mikrokapselhaltigen Epoxidbeschichtung 6,32 × 10⁶ Ω·cm², während herkömmliche Epoxidbeschichtungen auf 9,88 × 10³ Ω·cm² abfielen. Zudem lag der Haftungsverlust der modifizierten Beschichtungen bei 41,3 %, während unmodifizierte Systeme 72,9 % verzeichneten.
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Einfluss des hydrostatischen Drucks
Bemerkenswert ist, dass der hohe hydrostatische Druck die Selbstheilungseigenschaften unterstützte. Durch die beschleunigte Diffusion von korrosiven Partikeln kam es schneller zum Aufbrechen der Mikrokapseln, was die Heilungsvorgänge in der Beschichtung förderte. Damit liefert die Studie neue Erkenntnisse zum Wirkmechanismus selbstheilender Beschichtungssysteme für Offshore- und Tiefseeanwendungen.
Quelle: Zeng, X. et al., Self-healing performance and anti-corrosion mechanism of microcapsule-containing epoxy coatings under deep-sea environment. Prog. Org. Coat. 203, 109176 (2025).
