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Kurzfassung

Wissenschaftler der Universität des Saarlandes und des INM- Leibniz Institut für neue Materialien haben eine neuartige transparente, selbstheilende Beschichtung entwickelt, die in der Lage ist, Mikrokratzer bei milden Temperaturen von 80 – 100 °C innerhalb weniger Minuten auszuheilen.

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Hintergrund

Oberflächliche Mikrokratzer beispielsweise auf Lack- oder anderen Hochglanzoberflächen stellen nicht zuletzt einen Wertverlust für hochwertige Produkte da. Daher ist die Entwicklung schützender und möglichst selbstheilender Oberflächenbeschichtungen von besonderem Interesse für eine Vielzahl von Industriezweigen.

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Bilder & Videos

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Lösung

Wissenschaftler der Universität des Saarlandes und des INM- Leibniz Institut für neue Materialien haben eine neuartige transparente, selbstheilende Beschichtung entwickelt, die in der Lage ist, Mikrokratzer auszuheilen (Abb. A). Die Ausheilung erfolgt bei milden Temperaturen von 80 – 100 °C innerhalb weniger Minuten und basiert auf sog. Polyrotaxan-Slide-Ring Gelen (Abb. B). Hierbei werden ringförmige Cyclodextrin-Moleküle (Abkömmlinge der Maisstärke) beweglich auf Polymerketten aufgefädelt und deren Abfädeln durch statistisch eingebaute Stopper-Moleküle verhindert. Die entstandenen Ketten werden über die Cyclodextrin-Moleküle miteinander vernetzt.  Aufgrund der Beweglichkeit der Moleküle im Netzwerk können kleine Kratzer ausgeglichen werden.  Die mechanische Stabilität und Witterungsbeständigkeit des Materials kann durch den Einbau bestimmter Nanopartikel erhöht werden.

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Vorteile

• Selbstheilung bei Temperaturen von 80 -100 °C innerhalb weniger Minuten
• Dünnschichtwerkstoff, daher geringer Materialverbrauch
• Cyclodextrine als bio-basiertes Ausgangsmaterial (aus Maisstärke)
• Synthese der Cyclodextrin-Polyrotaxane erfolgt im wässrigen Milieu
• erhöhte mechanische Stabilität und Witterungsbeständigkeit durch Einbau von Nanopartikeln möglich
• neuartige Synthesemethode macht auch hydrophobe Polymere für die Polyrotaxan-Synthese zugänglich

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Anwendungsbereiche

• transparente (ggf. pigmentierbare) Schutzbeschichtung für Lackoberflächen, unterschiedliche Metalle, Kunststoffe
• Sprühlackierung, Tauchlackierung
• für zahlreiche Anwendungsbereiche weiterentwickelbar

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Service

Kooperationspartner und / oder Lizenznehmer für die Umsetzung in Technikums- bzw. Industriemaßstab und Weiterentwicklung/Anpassung  für bestimmte Anwendungsfelder gesucht