Fraunhofer IPA: Neuer Test für wasserbasierende Beschichtungen entwickelt
Die elektrochemische Detektion während kontinuierlicher Feucht-trocken-Zyklisierung ermöglicht zuverlässige Kurzzeitbewertung
Wasserbasierende Beschichtungsstoffe schneiden in Kurzzeittests, wie z. B. dem Salzsprühtest, gegenüber lösemittelhaltigen Systemen oft schlecht ab, obwohl sie in der Freibewitterung gute Beständigkeit und Korrosionsschutzeigenschaften zeigen. Allgemein werden diese Befunde auf eine für wasserbasierende Systeme spezifisch verlangsamte Filmbildung sowie auf den Umstand, dass erst nach Ausschwemmen der hydrophilen Bestandteile die vollständige Barrierewirkung der Beschichtung ausgebildet wird, zurückgeführt.
Ein quantitativer Schnelltest schafft jetzt Abhilfe. Er berücksichtigt diese beiden Spezifika und erlaubt zuverlässige Aussagen über die Schutzwirkung wasserbasierender Beschichtungssysteme zu machen. Durch die elektrolytisch-thermozyklische Beanspruchung der zu untersuchenden Prüfbleche kommt es bei diesem Schnelltest zum Aufbau innerer Spannungen. Dabei konnten die Fraunhofer Forscher beobachten, dass viele wasserbasierende Beschichtungssysteme dann besonders gut praxiskorrelierende Ergebnisse liefern, wenn ihre vollständige Barrierewirkung zuvor durch eine kontinuierliche Feucht-trocken-Zyklisierung zeitgerafft herbeigeführt wurde.
Aufgrund dieser Beobachtungen entwickelte das Fraunhofer IPA einen Aufbau, mit dem zum einen eine Zyklisierung ausgeführt werden kann und der zum anderen eine elektrochemische Sensorik beinhaltet, die sowohl die Endpunktdetektion als auch die intermediäre Charakterisierung des Wasserhaushalts der jeweiligen Beschichtung ermöglicht.
Wasserbasierende Systeme, die nach diesem Verfahren vorbehandelt werden, können jetzt ohne Nachteil gegenüber lösemittelhaltigen Systemen zeitraffend getestet werden. Vor allem Hersteller und Verarbeiter von wasserbasierenden Beschichtungssystemen, die an einer praxiskorrelierenden Kurzzeitprüfung von deren Schutzwirkungseigenschaften interessiert sind, dürfen zufrieden sein: Künftig können wasserbasierende Beschichtungsstoffe, die sich in der Freibewitterung bewähren würden, nicht mehr auf der Grundlage irreführend schlechter Kurzzeittestergebnisse vorab verworfen werden.
Das IGF-Projekt »Neues Verfahren zur schnellen und quantitativen Beurteilung der Schutzeigenschaften von wasserbasierenden Beschichtungssystemen« (AiF 15413N) wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen »Otto von Guericke« e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert.
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