Beschichtung UV-Lack mit multifunktionaler Oberfläche

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Forschern des Fraunhofer IFAM sowie des Leibnitz-Instituts für Polymerforschung Dresden ist es gelungen, einen multifunktionalen, kratzfesten, UV-härtenden Lack zu entwickeln, der sich durch die Integration mehrerer, teilweise gegensätzlicher Funktionen in ein einziges Schichtsystem auszeichnet.

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Kombination von kratzfesten Lacken mit schaltbaren Polymeroberflächen, die über Atmosphärendruck-Plasmafunktionalisierung an die SiO2-stabilisierten Klarlacke kovalent angebunden werden können.
Kombination von kratzfesten Lacken mit schaltbaren Polymeroberflächen, die über Atmosphärendruck-Plasmafunktionalisierung an die SiO2-stabilisierten Klarlacke kovalent angebunden werden können.
(Bild: Fraunhofer IFAM)

In diesen Beschichtungen sind die Polymerbürsten bzw. Fluortenside für die Einstellung und Schaltung der Benetzbarkeit der Oberfläche verantwortlich, der Klarlack sorgt für die Stabilität der Polymerbürsten, die an Nanopartikel angekoppelt sind. Damit können schaltbare Beschichtungen für technische Oberflächen hergestellt werden, die unter anderem eine Schaltbarkeit gegensätzlicher Oberflächeneigenschaften, wie z. B. zwischen wasserabweisend bzw. ölabweisend (hydrophob bzw. oleophob) und wasseranziehend (hydrophil), aufweisen. Mögliche Einsatzbereiche sind beispielsweise Oberflächen im Haushaltsbereich (Möbeloberflächen etc.) oder dekorative Bauteile im Fahrzeugbau (Armaturenbrett etc.). Die schaltbaren Polymerbürsten sind Polymerketten, die bürstenartig nebeneinander kovalent an der Substratoberfläche angebunden sind. Die chemische Struktur dieser Bürsten sorgt für eine signifikante Veränderung der Oberflächeneigenschaften. Da sich solche Oberflächen ihren Umgebungsbedingungen anpassen können, sind sie durch Änderung der Umgebungsbedingungen (z. B. Temperatur, Zugabe eines Lösungsmittels) schaltbar. Fluortenside wiederum sind Polymere, die durch ihren strukturellen Aufbau bifunktionale Eigenschaften aufweisen. Sie sind amphiphil, d. h., sie bestehen aus einer hydrophoben/oleophoben und einer hydrophilen Komponente. So lassen sich Oberflächen mit sowohl hydrophilen als auch oleophoben Eigenschaften erzeugen. (qui)

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