Eine neue Studie konzentriert sich auf eine Beschichtung mit selbstreparierenden Polyharnstoff-Formaldehyd-Mikrokapseln für den Korrosionsschutz der Aluminiumlegierung AA2024.

Selbstheilende Mikrokapseln wurden evaluiert. Bildquelle: FreeProd - Fotolia.com (Symbolbild).

Für die Studie wurden selbstreparierende Mikrokapseln evaluiert, die Mikrorisse in der Beschichtungsmatrix reparieren und die Korrosion an der Grenzfläche Substrat/Beschichtung während des Betriebs wirksam hemmen können. Das Hauptziel war die Herstellung einer innovativen, auf den pH-Wert ansprechenden, permeabilitätsschaltenden Polyharnstoff-Formaldehyd (PUF)-Mikrokapsel auf Basis von Polyharnstoff-Formaldehyd, die mit 8-Hydroxychinolin (8-HQ) als Kernmaterial für die Herstellung einer intelligenten Epoxidbeschichtung für den Langzeitschutz von Al-Legierungen beladen ist.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die selbstheilende Wirkung über zwei Mechanismen erfolgt: erstens durch die Initiierung der Kettenmobilität an den modifizierten Beschichtungsfehlern bei der Wärmebehandlung. Zweitens durch die Vernetzung des in der PUF-Hüllenwand vorhandenen Hydrogels durch die verschiedenen Polymer-Polymer-Wechselwirkungen. Der aktive Korrosionsschutz war auf die ( smarte ) pH-Reaktionsfreigabefähigkeit des eingekapselten Inhibitors (8-HQ) mit einer Erhöhung des Korrosionsgrades zurückzuführen. Währenddessen trug die gleichmäßige Verteilung der hergestellten Mikrokapsel mit ihrer intrinsisch rauen Oberfläche in der Epoxidbeschichtungsmatrix zu den verbesserten Barriere- und Hafteigenschaften bei.

Die Studie wurde in  Journal of Coatings Technology and Research volume 17 (2020) veröffentlicht.

Heutige Lacksysteme müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen: vom stabilen Farbeffekt bis hin zum Korrosionsschutz. Ein umfassendes Verständnis, sowohl über die in einer Formulierung verwendeten Komponenten als auch über die Wechselwirkungen dieser untereinander, ist dazu unabdingbar. Auch der Produktionsprozess, das Beschichtungsverfahren und die Bedingungen bei der Filmbildung bestimmen das Eigenschaftsprofil der Beschichtung. In diesem Buch werden Lackchemikern oder Formulierungsspezialisten Prinzipien an die Hand gegeben, wie die Eigenschaften einer Beschichtung gezielt beeinflusst werden können. Ebenso soll dieses Wissen dazu dienen, Fehler zu vermeiden oder diese schnell zu korrigieren.

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