Schaltbarkeit als neue Funktion von Klarlacken durch Kombination von plasma- und organischen Beschichtungstechnologien

Im Beitrag wird ein neuer Ansatz zur Herstellung von intelligenten Beschichtungen vorgestellt. Er beruht auf der Kombination von schaltbaren Polymerbürsten mit nanopartikelhaltigen, kratzfesten Lacken. Zunächst wird dabei auf technische Oberflächen, z. B. Aluminium, ein nanopartikelhaltiger Klarlack aufgespritzt. Dann werden oberflächennahe SiO2-Nanopartikel mittels Plasmaätzen im Sauerstoffplasma freigelegt, ohne den Lack stark zu schädigen. Auf die freigelegten SiO2-Partikel werden schließlich endgruppen-funktionalisierte Polymere gepfropft. Dazu werden das hydrophobe, carboxylterminierte Polystyrol (PS) sowie das hydrophile Poly-2-vinylpyridin (P2VP) genutzt. Diese bilden schaltbare Bürsten aus, die auf äußere Einflüsse wie Temperaturänderungen, korrosive Medien oder Feuchtigkeit funktionell reagieren. Ziel des Forschungsprojekts ist es, selbstreinigende Beschichtungen für technische Oberflächen zu erzeugen, die Schaltbarkeit zwischen hydrophob/oleophob und hydrophil aufweisen. Erste Versuche mit dem PS/P2VP-Polymerbürstensystem (PS:P2VP 40:60) zeigten die reversible Schaltbarkeit durch Tempern nach hydrophob und durch Einwirkung von Wasser nach hydrophil. Beschichtet man eine technische Oberfläche mit Zonyl, einem Fluortensid mit einer hydrophoben und einer hydrophilen Komponente, so können ölige Verschmutzungen mit Wasser abgespült werden. Diese Möglichkeit zur Reinigung von technischen Oberflächen wurde bereits in Laborversuchen nachgewiesen.