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Nano-thermische Analyse deckt Lösungsmittelrückstände in Epoxid-Amin-Beschichtungen auf
Ein britisches Forschungsteam hat mithilfe nano-thermischer Analyse (NanoTA) erstmals lokale Lösungsmittelrückstände in Epoxid-Amin-Beschichtungen sichtbar gemacht. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in das Verhalten von Restlösemitteln an Grenzflächen und deren Einfluss auf die Beschichtungseigenschaften.
Thermisch härtende Polymere bilden das Rückgrat vieler Schutzbeschichtungen. Dabei werden Lösungsmittel eingesetzt, um Viskosität und Trocknungszeit zu steuern. Ein Teil dieser Lösungsmittel bleibt jedoch im Polymernetzwerk zurück und kann die Leistungsfähigkeit der Beschichtung beeinflussen. Forschende um Naomi Farrer an der Universität Manchester untersuchten diesen Effekt nun genauer – mit einer Methode, die bislang kaum in der Beschichtungsanalyse eingesetzt wird: der nano-thermischen Analyse (NanoTA).
NanoTA ermöglicht die ortsaufgelöste Messung thermischer Eigenschaften im Nanometerbereich und konnte im Gegensatz zu herkömmlicher Differential Scanning Calorimetry (DSC) Rückstände flüchtiger Substanzen eindeutig nachweisen. In Modellbeschichtungen auf Basis von Epoxid-Amin-Systemen zeigte sich, dass sich Lösungsmittel verstärkt an der Polymer-Metall-Grenzfläche anreichern.
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Unterschiedliche Übergangstemperaturen belegen Lösungsmittelmischungen
In industriellen Epoxid-Phenalkamin-Formulierungen identifizierten die Forschenden mehrere Übergangstemperaturen, die auf das Vorhandensein verschiedener Lösungsmittelmischungen innerhalb des Netzwerks hinweisen. Zudem zeigte sich, dass der Phenalkamin-Vernetzer stark mit den Lösungsmittelmolekülen interagiert, was zu einer höheren Bindung innerhalb der Polymermatrix führt.
Diese Ergebnisse verbessern das Verständnis von Grenzflächenprozessen in Schutzbeschichtungen und können dazu beitragen, Formulierungen gezielt zu optimieren, um Lösungsmittelrückstände zu minimieren und die Beschichtungseigenschaften langfristig zu stabilisieren.
Quelle: Farrer, N. et al. Insights into volatile presence within epoxy amine coatings using nano-thermal analysis. Prog. Org. Coat. 207, 109406 (2025).
