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Selbstheilende Polyurea-Beschichtung widersteht Kavitation und Korrosion in Offshore-Umgebungen
Eine neue Polyurea-Verbundbeschichtung mit reduziertem Graphenoxidanteil weist starke Eigenschaften gegen Kavitation, Korrosion und photothermische Selbstreparatur auf – entwickelt für den Einsatz in Offshore-Komponenten.
In einer Studie, die in Progress in Organic Coatings (Band 200, März 2025) veröffentlicht wurde, stellen Forschende ein multifunktionales Polyurea-Beschichtungssystem vor, das für dynamische Komponenten im Offshore-Bereich entwickelt wurde. Der Verbundwerkstoff mit der Bezeichnung H-DAPU enthält wasserstoffgebundenes, trifluormethoxyphenylisocyanat-funktionalisiertes reduziertes Graphenoxid (HRGO), das gleichzeitig Kavitationsbeständigkeit, Korrosionsschutz und photothermische Selbstheilung ermöglicht.
Die mechanische Festigkeit des Verbundwerkstoffs wurde deutlich verbessert, wobei die Spannungsfestigkeit gegenüber der Basisformulierung um 8 MPa erhöht wurde. Nach 48 Stunden kontinuierlicher Kavitation zeigte die Beschichtung einen um 37,6 % geringeren Massenverlust als das unmodifizierte System. Die Zugabe von HRGO verstärkte nicht nur die mechanischen Eigenschaften, sondern schuf auch eine dichte Barrierestruktur, die die Korrosionsbeständigkeit verbesserte.
Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 10.09.2025 in Essen.
Effiziente Selbstheilung durch Aktivierung im nahen Infrarotbereich
Über den passiven Schutz hinaus verfügt H-DAPU über eine dynamische Selbstreparaturfunktion. Bei 60-sekündiger Bestrahlung mit Nahinfrarotlicht (NIR) erreichte die Beschichtung eine Selbstheilungsrate von 92,2 %. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie zeigte, dass die Beschichtung selbst nach 10 Tagen in einer 3,5 %igen NaCl-Lösung einen niedrigen Impedanzwert von 3,2 × 10⁷ Ω·cm² aufwies – ein Zeichen für eine lang anhaltende Korrosionsbeständigkeit.
Diese Ergebnisse weisen H-DAPU als vielversprechendes Material für den Schutz von Leistungskomponenten und -strukturen in rauen Meeresumgebungen aus, in denen herkömmliche Beschichtungen mit Verschleiß und Degradation zu kämpfen haben.
Quelle: Li, W. et al. Polyurea/hydrogen-bonded reduced graphene oxide composite coating with self-repairing functions for applications of anti-cavitation and anti-corrosion, Progress in Organic Coatings, Band 200, März 2025, 108979.
