In einer in Progress in Organic Coatings (Band 200, März 2025) veröffentlichten Studie präsentieren Forscher ein multifunktionales Polyharnstoff-Beschichtungssystem, das für dynamische Komponenten in der Offshore-Technik entwickelt wurde. Das Verbundwerkstoff mit der Bezeichnung H-DAPU enthält wasserstoffbrückengebundenes, Trifluormethoxyphenylisocyanat-funktionalisiertes reduziertes Graphenoxid (HRGO), das gleichzeitig Kavitationsbeständigkeit, Korrosionsschutz und photothermische Selbstheilung ermöglicht.
Verbesserungen
Die mechanische Festigkeit des Verbundwerkstoffs wurde deutlich verbessert, die Spannungsbeständigkeit stieg im Vergleich zur Basisformulierung um 8 MPa. Nach 48 Stunden kontinuierlicher Kavitationsbelastung zeigte die Beschichtung einen um 37,6 % geringeren Massenverlust im Vergleich zum unmodifizierten System. Die Zugabe von HRGO verbesserte nicht nur die mechanischen Eigenschaften, sondern erzeugte auch eine dichte Barrierestruktur, die die Korrosionsbeständigkeit verbesserte.
Effiziente Selbstreparatur durch Nahinfrarot-Aktivierung
Neben dem passiven Schutz verfügt H-DAPU über eine dynamische Selbstreparaturfunktion. Bei 60-sekündiger Bestrahlung mit Nahinfrarotlicht (NIR) erreichte die Beschichtung eine Selbstheilungseffizienz von 92,2 %. Die elektrochemische Impedanzspektroskopie zeigte, dass die Beschichtung selbst nach 10 Tagen in einer 3,5-gewichtsprozentigen NaCl-Lösung einen niederfrequenten Impedanzwert von 3,2 × 10⁷Ω cm² beibehielt, was auf eine langfristige Korrosionsbeständigkeit hindeutet.
Vielversprechendes Material
Diese Ergebnisse zeigen, dass H-DAPU ein vielversprechendes Material für den Schutz von Antriebskomponenten und -strukturen in rauen Meeresumgebungen ist, wo herkömmliche Beschichtungen Verschleiß und Alterung ausgesetzt sind.
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Quelle: European Coatings
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