q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Neue Technologie schützt Materialien besonders lange vor Korrosion

Max-Planck-Gesellschaft vergibt Lizenz für Rostschutz

Tama66, pixabay.com, CC0

Das soll künftig nicht mehr passieren: Eine umweltverträgliche Kunststoffschicht, die vor Korrosion schützt und sich selbst heilt, soll Rost verhindern (Symbolbild).

08.03.2018: Die Firma Enviral hat eine Korrosionsschutz-Technologie vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung einlizenziert, die auf neuesten Ergebnissen in der Nanotechnologie beruht. Die neuen Smart Pigments für die Verwendung in Korrosionsschutzbeschichtungen besitzen selbstheilende Eigenschaften und erhöhen die Schutzeffizienz der Beschichtungen bei gleichzeitig verbesserter Umweltverträglichkeit. Basis hierfür sind Mikro- und Nanobehälter, die mit organischen Korrosionsschutzmitteln gefüllt und mit einer Polyelektrolythülle verkapselt sind.

Korrosion ist die von der Oberfläche ausgehende, durch einen unbeabsichtigten meist elektrochemischen Angriff hervorgerufene, nachteilige und qualitätsmindernde Veränderung eines Werkstoffs. Die Kosten, die durch Korrosion entstehen, belaufen sich weltweit auf schätzungsweise 3,3 Billionen US Dollar jährlich. Zusätzlich entstehen schwerwiegende indirekte Kosten: Personenschäden, Schäden durch das Auslaufen umweltschädlicher Flüssigkeiten und Produktionsausfälle.

Zur Vermeidung dieser Schäden werden Antikorrosionsbeschichtungen verwendet. Hierfür werden z.B. Lacke, Email, Gummi- oder metallische Deckschichten auf den Werkstoff aufgebracht, um den Kontakt mit korrosionsverursachenden Einflüssen wie Wasser und Luft zu unterbinden. Darüber hinaus gibt es auch die Möglichkeit Werkstoffe mit unedleren Materialien in Kontakt zu bringen, die  bevorzugt korrodieren und so den Werkstoff schützen. Man kennt diese sogenannten Opferanoden z.B. von vollverzinkten Autokarosserien. Leider enthalten herkömmliche Korrosionsschutzbeschichtungen oftmals gesundheitsschädliche Chemikalien wie z.B. krebserregende Chrom(VI)-Salze oder andere giftige Schwermetallverbindungen. Enviral hat sich zum Ziel gesetzt, diese konventionellen Antikorrosionsbeschichtungen mit seiner neuen, nachhaltigen und umweltfreundlichen Technologie zu ersetzen.

Vorbild Haut

Auf Basis von Forschungsarbeiten des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung treibt Enviral die Entwicklung, Produktion und Vermarktung sogenannter Smart Pigments, d.h. Mikro- und Nanoadditive für hochwirksame und umweltfreundlichere Antikorrosionsbeschichtungen voran. Vorbild für die Technologie ist der Selbstheilungsmechanismus der menschlichen Haut.

So wurde ein Verfahren zur Funktionalisierung von Korrosionsschutzbeschichtungen entwickelt, das diese in die Lage versetzt, Beschädigungen selbstständig zu "heilen“. Dazu werden winzige Mikro- und Nanobehälter mit organischen Korrosionsschutzmitteln befüllt, mit einer Polyelektrolytschicht verkapselt und anschließend in eine Korrosionsschutzbeschichtung eingebettet. Kommt es zu korrosionsauslösenden Beschädigungen der Schutzbeschichtung, z. B. durch Kratzer oder Risse, werden an der Defektstelle aufgrund von pH-Wert-Änderungen durch die einsetzende Korrosion die eingebetteten Behälter geöffnet und das Korrosionsschutzmittel freigesetzt. Dadurch wird die verletzte Stelle sofort wieder geschützt und die Korrosionsreaktion im Ansatz unterbunden. Durch die anschließende Normalisierung des pH-Werts verschließt sich die Polyelektrolythülle um den Nanobehälter wieder und es kann kein weiteres Korrosionsschutzmittel austreten.

Lokal angepasste Freisetzung

Der entscheidende Vorteil derart funktionalisierter Schutzbeschichtungen ist ihre aktive Rückkopplung mit der Korrosionsreaktion: Das Rostschutzmittel wird nur an der Defektstelle und nur in der zur Korrosionsvermeidung erforderlichen Menge freigegeben. Somit werden eine länger anhaltende Wirkdauer sowie eine deutlich höhere Nachhaltigkeit der Beschichtungen erzielt. Ein weiterer Vorteil des Ansatzes ist dessen Vielseitigkeit. Sowohl die Größe der Mikro- und Nanobehälter, die Hülleneigenschaften als auch die Art der eingeschlossenen Substanzen und Freisetzungsmechanismen können an den jeweiligen Anwendungshintergrund angepasst werden.

Die Technologie wurde von Max-Planck-Innovation, der Technologietransfer-Organisation der Max-Planck-Gesellschaft, exklusiv an Enviral lizenziert. „Wir freuen uns, dass die Forschungen des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung nun von einem Branchenspezialisten und langjährigen Kooperationspartner in die praktische Anwendung überführt werden“, so Lars Cuypers, Senior Patent- und Lizenzmanager bei Max-Planck-Innovation.

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Nanoadditive
  • selbstheilende Materialien
  • Lizenzen

Mehr über MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

  • News

    "Form ist Funktion"

    Forscher am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam haben gezeigt, dass sich wachsendes Knochengewebe auf langen Zeitskalen wie eine viskose Flüssigkeit verhält und dadurch Formen mit minimaler Oberfläche annimmt. Dieses Verhalten der Zellen bestimmt die Form d ... mehr

    Steife Fasern aus Schleim gesponnen

    Die Natur ist immer wieder ein guter Lehrmeister – auch für Materialwissenschaftler. An Stummelfüßern haben Wissenschaftler nun einen bemerkenswerten Mechanismus beobachtet, durch den sich Polymermaterialien bilden. Um Beute zu fangen, schießen die wurmartigen Kleintiere mit einem klebrigen ... mehr

    Grüne Chemie aus dem Muschelfuß

    Von der Miesmuschel kann sich die Chemieindustrie einiges abschauen. Nicht nur, dass ihr Perlmutt und die reißfesten Fäden, mit denen sie sich am Meeresboden festhält, außergewöhnliche Qualitäten besitzen. Wie sie diese Materialien erzeugt, könnte auch zur Blaupause für eine umweltfreundlic ... mehr

  • q&more Artikel

    Mit Licht im Kampf gegen Malaria

    Malaria stellt ein globales Gesundheitsproblem dar, das nur schwer in den Griff zu bekommen ist. Von den mehr als 200 Millionen Erkrankten sterben jedes Jahr über 500.000 und insbesondere für Kinder ist die Gefahr eines tödlichen Verlaufs hoch [1]. Die Krankheit wird durch einzellige Erreg ... mehr

  • Autoren

    Dr. Daniel Kopetzki

    Daniel Kopetzki, geb. 1983, studierte Chemie an der Universität Regensburg und promovierte am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam in der Abteilung Kolloidchemie. Seit Sept. 2011 arbeitet er als Postdoktorand bei Prof. Dr. Seeberger am Max-Planck-Institut fü ... mehr

    Prof. Dr. Peter Seeberger

    Peter H. Seeberger, geb. 1966, studierte Chemie an der Universität Erlangen-Nürnberg und promovierte in Biochemie an der University of Colorado. Nach einem Postdocaufenthalt am Sloan-Kettering Institute for Cancer Research in New York City war er von 1998 – 2002 Assistant Professor und Firm ... mehr

Mehr über Max-Planck-Gesellschaft

  • News

    Protein-Kanülen für die Medizin

    Mit einem Arsenal von Giftstoffen können Krankheitserreger befallene Organismen schädigen. Es gibt z.B. Bakterien, wie den Erreger der Pest, die ihr Gift mit einem Injektionsapparat in die Wirtszelle einschleusen. Stefan Raunser, Direktor am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in ... mehr

    Selbsthemmende Gene ermöglichen neue Formen

    Für die Evolution sind Gene besonders wichtig, die die Entwicklung eines Lebewesens von der Eizelle bis zum ausgewachsenen Organismus steuern. Veränderungen dieser Gene führen bei Pflanzen und Tieren häufig zu einem neuen Erscheinungsbild. Da Entwicklungsgene jedoch meist mehrere Vorgänge b ... mehr

    Generierung induzierter pluripotenter Stammzellen der Maus gelingt besser ohne Oct4

    Die Qualität induzierter pluripotenter Stammzellen wird dramatisch verbessert, wenn man auf den Faktor verzichtet, der bislang als entscheidend galt. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster haben gezeigt, dass Oct4, ein Faktor, der üblicherweise für die R ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.