Eliska
25.01.2002, 21:14
Nanopartikel erhöhen Stabilität von Oberflächen.
Polymere als Mikrobenkiller
Von Brigitte RöthleinDüsseldorf - Die Wut über falsch geparkte Autos oder der Neid auf ein besonders edles Luxusmodell entladen sich oft in zerstörerischer Energie. Immer wieder werden Kühlerhauben, Türen oder Kotflügel zerkratzt, müssen ganze Karosserien neu lackiert werden.
Die Degussa AG hat jetzt einen neuartigen Lack entwickelt, der Autos kratzfest machen soll.
Das Forscherteam um Björn Borup hat es geschafft, Nanopartikel aus Siliziumdioxid in Lacke so einzubauen, dass diese extrem stabil wurden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächenmodifizierung in Leipzig gelang es den Wissenschaftlern, zwei normalerweise gegenläufige Effekte zu vereinen: Ein hoher Anteil derartiger Nanopartikel verbessert zwar die Kratzfestigkeit des Lacks, macht ihn aber so dickflüssig, dass man ihn praktisch nicht mehr verarbeiten kann.
Mit einem Trick lösten die Degussa-Forscher das Problem. Sie umhüllten die Nanopartikel direkt im Bindemittel mit einer dicken, weichen Schicht aus organischen Silanen. So entstehen Nanokapseln mit einem sehr harten Kern und einer weichen Schale direkt im Bindemittel oder Lack, ohne zusätzliche Lösemittel. Das Ergebnis ist ein durchsichtiger Hybridlack, der zehn Mal kratz- und abriebfester ist als herkömmliche Acryllacke.
"Er vereint die positiven Eigenschaften anorganischer Materialien wie mechanische Stabilität, Haltbarkeit und UV-Resistenz mit den Vorteilen organischer Polymere wie Elastizität und Vernetzbarkeit", erklärt Björn Borup.
Zunächst soll der Superlack im Haushaltsbereich zur Anwendung kommen: für Parkett oder zur Beschichtung von Möbeln und Folien. Mittelfristig aber wird der kratzfeste Lack sicherlich auf Autokarosserien zu finden sein. Das kratzfeste Auto - ein alter Traum könnte auf diese Weise wahr werden.
Die Degussa AG hat diese gelungene Entwicklung aus dem eigenen Hause mit ihrem Innovationspreis ausgezeichnet.Ausgezeichnet wurden auch Polymere, die hoch wirksam sind gegen Bakterien, Pilze und Algen. Mit diesen entwickelten Friedrich Sosna und sein Team eine völlig neue Stoffklasse. Die so genannten SAM-Polymere sind gegen Mikroben aktiv, für höhere Lebewesen aber völlig unschädlich. Versuche mit den neuartigen Bioziden zeigten, dass Schimmelpilze auf den Oberflächen nicht Fuß fassen können. Bakterien wie die gefährlichen Legionellen werden abgetötet.
Die verblüffende Wirkung der patentierten Werkstoffe beruht auf einem physikalischen Effekt an der Oberfläche. Die Polymere haben eine schraubenförmige Struktur, spreizen daher ihre funktionellen Gruppen nach außen.
"Auf diese Weise entsteht eine hohe elektrostatische Wirkung, die eine Besiedlung mit Mikrolebewesen effektiv verhindert", erklärt Sosna.
Die SAM-Polymere lassen sich Farben, Lacken und Kunststoffen beimischen. Anwendungen gibt es viele. Bei den Farben reichen sie vom Schiffsanstrich, der Algenbewuchs verhindert, über Tünche in Nassräumen bis hin zu umweltfreundlichen Holzschutzmitteln. In Kunststoffen können SAM-Polymere Klimaanlagen vor gefährlichen Keimen schützen, Filter und Membranen werden nicht mehr zur Mikrobenfalle. Auch Küchengeräte und Zahnbürsten bleiben appetitlich sauber.
DIE WELT
Polymere als Mikrobenkiller
Von Brigitte RöthleinDüsseldorf - Die Wut über falsch geparkte Autos oder der Neid auf ein besonders edles Luxusmodell entladen sich oft in zerstörerischer Energie. Immer wieder werden Kühlerhauben, Türen oder Kotflügel zerkratzt, müssen ganze Karosserien neu lackiert werden.
Die Degussa AG hat jetzt einen neuartigen Lack entwickelt, der Autos kratzfest machen soll.
Das Forscherteam um Björn Borup hat es geschafft, Nanopartikel aus Siliziumdioxid in Lacke so einzubauen, dass diese extrem stabil wurden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächenmodifizierung in Leipzig gelang es den Wissenschaftlern, zwei normalerweise gegenläufige Effekte zu vereinen: Ein hoher Anteil derartiger Nanopartikel verbessert zwar die Kratzfestigkeit des Lacks, macht ihn aber so dickflüssig, dass man ihn praktisch nicht mehr verarbeiten kann.
Mit einem Trick lösten die Degussa-Forscher das Problem. Sie umhüllten die Nanopartikel direkt im Bindemittel mit einer dicken, weichen Schicht aus organischen Silanen. So entstehen Nanokapseln mit einem sehr harten Kern und einer weichen Schale direkt im Bindemittel oder Lack, ohne zusätzliche Lösemittel. Das Ergebnis ist ein durchsichtiger Hybridlack, der zehn Mal kratz- und abriebfester ist als herkömmliche Acryllacke.
"Er vereint die positiven Eigenschaften anorganischer Materialien wie mechanische Stabilität, Haltbarkeit und UV-Resistenz mit den Vorteilen organischer Polymere wie Elastizität und Vernetzbarkeit", erklärt Björn Borup.
Zunächst soll der Superlack im Haushaltsbereich zur Anwendung kommen: für Parkett oder zur Beschichtung von Möbeln und Folien. Mittelfristig aber wird der kratzfeste Lack sicherlich auf Autokarosserien zu finden sein. Das kratzfeste Auto - ein alter Traum könnte auf diese Weise wahr werden.
Die Degussa AG hat diese gelungene Entwicklung aus dem eigenen Hause mit ihrem Innovationspreis ausgezeichnet.Ausgezeichnet wurden auch Polymere, die hoch wirksam sind gegen Bakterien, Pilze und Algen. Mit diesen entwickelten Friedrich Sosna und sein Team eine völlig neue Stoffklasse. Die so genannten SAM-Polymere sind gegen Mikroben aktiv, für höhere Lebewesen aber völlig unschädlich. Versuche mit den neuartigen Bioziden zeigten, dass Schimmelpilze auf den Oberflächen nicht Fuß fassen können. Bakterien wie die gefährlichen Legionellen werden abgetötet.
Die verblüffende Wirkung der patentierten Werkstoffe beruht auf einem physikalischen Effekt an der Oberfläche. Die Polymere haben eine schraubenförmige Struktur, spreizen daher ihre funktionellen Gruppen nach außen.
"Auf diese Weise entsteht eine hohe elektrostatische Wirkung, die eine Besiedlung mit Mikrolebewesen effektiv verhindert", erklärt Sosna.
Die SAM-Polymere lassen sich Farben, Lacken und Kunststoffen beimischen. Anwendungen gibt es viele. Bei den Farben reichen sie vom Schiffsanstrich, der Algenbewuchs verhindert, über Tünche in Nassräumen bis hin zu umweltfreundlichen Holzschutzmitteln. In Kunststoffen können SAM-Polymere Klimaanlagen vor gefährlichen Keimen schützen, Filter und Membranen werden nicht mehr zur Mikrobenfalle. Auch Küchengeräte und Zahnbürsten bleiben appetitlich sauber.
DIE WELT