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Superamphiphobe PPS-Beschichtung mit Anti-Eis-Wirkung
Ein chinesisches Forschungsteam hat eine multifunktionale Kompositbeschichtung auf Basis von Polyphenylensulfid (PPS) entwickelt, die superamphiphobe Eigenschaften mit verzögerter Vereisung und selbstreinigenden Funktionen kombiniert. Dank einer rauen Mikro-/Nanostruktur und niedriger Oberflächenenergie zeigt das System Kontaktwinkel von über 150° gegenüber verschiedenen Flüssigkeiten – auch nach mechanischer Beanspruchung.
Superamphiphobe Beschichtungen gelten als vielversprechender Lösungsansatz für klassische Herausforderungen an Oberflächen wie Haftung, Verschmutzung, Korrosion und Flüssigkeitsabweisung. Sie verleihen Substraten Beständigkeit gegenüber unterschiedlichen Fluiden – von Wasser bis Öl – und bilden eine Schlüsseltechnologie für die nächste Generation „wartungsfreier“ selbstreinigender Oberflächen. In der aktuellen Studie wurde eine Serie multifunktionaler Kompositbeschichtungen (PPS/POS@Al₂O₃/ADP) entwickelt, die eine raue Mikrostruktur mit funktionellen Gruppen niedriger Oberflächenenergie kombinieren.
Die Herstellung erfolgte über eine mehrstufige Modifikationsstrategie durch das synergistische Zusammenwirken von polysiloxan-beschichteten Aluminiumoxid-Nanopartikeln (POS@Al₂O₃), Polyphenylensulfid (PPS) und einem Aluminiumdihydrogenphosphat-Binder (ADP). Die Kontaktwinkel unterschiedlicher Flüssigkeiten auf der beschichteten Oberfläche übersteigen 150 % – ein Nachweis für die exzellente superamphiphobe Wirkung. Das System zeigt zudem eine stabile Performance auf einer breiten Palette von Substraten, darunter Metalle und Keramiken.
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.
Mechanische Robustheit und Anti-Eis-Verhalten
Ein zentrales Merkmal der neu entwickelten Beschichtung ist die mechanische Beständigkeit: Selbst nach wiederholten Klebeband-Abzugstests bleibt der Kontaktwinkel bei nahezu 150° erhalten, was auf eine ausgeprägte Haftung und strukturelle Stabilität hinweist. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die praktische Anwendbarkeit in industriellen Umgebungen, wo superamphiphobe Oberflächen häufig unter mechanischer Beanspruchung stehen und ihre Funktionalität verlieren.
Darüber hinaus verzögert die Beschichtung den Vereisungsprozess deutlich und verlängert die vollständige Gefrierzeit von verunreinigten Wassertropfen auf der Oberfläche erheblich. Die Studie liefert damit eine effektive Strategie für die Entwicklung von Hochleistungsbeschichtungen, die Superamphiphobie, mechanische Langzeitstabilität und vereisungshemmende Eigenschaften vereinen. Vielversprechende Einsatzfelder eröffnen sich insbesondere in den Bereichen Korrosionsschutz, selbstreinigende Oberflächen sowie Anti-Icing-Anwendungen – etwa in der Luftfahrt, Windenergie oder Infrastruktur.
Quelle: Zhang, H. et al. A polyphenylene sulfide-based superamphiphobic coating with delayed icing and self-cleaning properties. Prog. Org. Coat. (2026). https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110184
