Projekt

Selbstreinigende Oberflächen, an denen Schmutz mit etwas Wasser abperlt, ermöglichen hohe Einsparungen hinsichtlich des Einsatzes von Wasser, Energie und Chemikalien. Um solche Oberflächen technisch herzustellen, gibt es verschiedene Ansätze – ein Konzept zur Realisierung von (ultra-)hydrophoben Schichten auf Basis von chemisch gekoppelten Perfluoralkylmonomeren im Harz ist jedoch noch nicht verfügbar.

Ziel des Verbundprojekts ist daher die Entwicklung von Pulverlacken, die als Top-Coat über permanent (ultra-)hydrophobe und oleophobe Oberflächeneigenschaften verfügen und deren Haftung über chemische Reaktionen mit dem Substrat bzw. der darunter liegenden Lackschicht bei Mehrschichtaufbau realisiert bzw. verbessert wird. Die gewünschten Oberflächeneigenschaften sollen über die chemische Kopplung von modifizierten Perfluorcarbonsäurederivaten in der Lackschicht realisiert werden. Dabei sollen die isolierten Rohprodukte nach der Aufarbeitung ohne weitere Reinigungsschritte für die nachfolgenden Harz- und Härtersynthesen einsetzbar sein. Der Schwerpunkt des Teilprojektes lag hierbei auf den Grundlagenuntersuchungen zu den eingesetzten Perfluorcarbonsäurederivaten. 

Ergebnisse:

• Die Oberflächenspannung von unvernetzten perfluoralkylgruppenhaltigen Systemen in der Schmelze wird durch den Fluorgehalt, aber nicht durch die molekulare Struktur und Molmasse der Oligo-/Polyester und die Struktur der chemisch gekoppelten Rf-monomere bestimmt.
• Es wurden homogene, glatte und hydrophobe Modellschichten mit Fortschreitwinkeln ≤ 109° für das Lösungsmittel Wasser unter Vakuumbedingungen erzielt.
• Auch nach fünfmaliger Wasserspülung und Trocknung der Modellschichten wurden sehr hohe Fortschreitwinkel für die nanostrukturierten Oberflächen ermittelt.
• Für die Modellschichten wurde nach 30 min Vernetzungszeit eine nahezu vollständige Vernetzung mit Fortschreitwinkeln im Bereich von 100° erzielt. Dagegen besaßen die Hybridsysteme nach 30 min Vernetzungszeit Fortschreitwinkel ΘA ≤ 115°.