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Von Tyrosin abgeleitete Polybenzoxazin-Beschichtungen bieten eine umweltfreundliche Lösung für den maritimen Antifouling-Bereich
Eine neu entwickelte biobasierte Polybenzoxazin-Beschichtung aus L-Tyrosin kombiniert inhärente antibakterielle Eigenschaften mit geringer Oberflächenenergie und bietet damit einen umweltfreundlichen Ansatz für den maritimen Antifouling-Bereich.
Um die ökologischen Nachteile herkömmlicher Antifouling-Beschichtungen für den Schiffsbau zu bekämpfen, haben Forscher eine neue Klasse biobasierter Polybenzoxazin (PBOZ)-Beschichtungen synthetisiert, die aus der Aminosäure L-Tyrosin gewonnen werden. Die in Progress in Organic Coatings (Band 200, März 2025) veröffentlichte Studie präsentiert ein Beschichtungssystem mit intrinsischen antibakteriellen Eigenschaften und hervorragender Fouling-Release-Leistung, das ohne den Einsatz von bioziden Additiven erzielt wird.
Die Beschichtungen wurden durch Ringöffnungspolymerisation von verzweigten Benzoxazinmonomeren hergestellt, die aus Polyetheramiden und primären Aminen mit unterschiedlichen Strukturen synthetisiert wurden. Die Formulierung mit 1,12-Dodecylendiamin (THB-PBOZs-DDA) erwies sich als besonders vielversprechend. Sie wies eine hohe Vernetzungsdichte (Gelgehalt: 86 ± 2,71 %) und starke mechanische Eigenschaften auf, darunter eine Zugfestigkeit von 3,3 MPa und einen Elastizitätsmodul von 32,1 MPa.
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.
Antibakterielle Wirkung und Synergieeffekt bei der Ablösung von Bewuchs
THB-PBOZs-DDA zeigte eine ausgezeichnete Substrathaftung (5,43 MPa) und eine glatte, hydrophobe Oberfläche mit einem Wasserkontaktwinkel von 133°. Seine antibakterielle Wirkung verstärkte die Ablöseeigenschaften bei Bewuchs zusätzlich und machte ihn zu einer wirksamen, ungiftigen Alternative zu herkömmlichen Beschichtungen. Die Beschichtung widersteht der Besiedlung durch Mikroorganismen und bewahrt gleichzeitig die Oberflächenintegrität und mechanische Robustheit.
Diese biobasierte Antifouling-Lösung zeichnet sich durch ihre Kombination aus mechanischer Beständigkeit, inhärenter antibakterieller Wirkung und Umweltverträglichkeit aus und ist damit ein überzeugender Kandidat für Marinebeschichtungen der nächsten Generation.
Quelle: Yuan, X. et al. Tyrosinbasierte verzweigte Polybenzoxazine mit antibakteriellen und foulingabweisenden Eigenschaften für marine Antifouling-Beschichtungen, Progress in Organic Coatings, Band 200, März 2025, 108978.
