français
Onderzoeker dr. Sven Pletincx (VUB) is er in geslaagd om voor het eerst onder reële omstandigheden de effecten van zouten of water op de contactlaag tussen verf en metaal te onderzoeken. Verf schilfert na verloop van tijd af en verliest daardoor zijn hoofdfunctie: een beschermende film leggen op het onderliggende materiaal. Bij metaal beschermt een verflaag tegen corrosie. Hoe sterker de verbinding tussen de verf en het metaal, hoe beter het metaal beschermd wordt.
De bindingen die ontstaan tussen verflaag en metaaloppervlak worden al langer onderzocht, maar er waren twee grote problemen. Om die hechting te onderzoeken moet een dwarsdoorsnede gemaakt worden om de contactlaag te onderzoeken. Tijdens het maken van die doorsnede ontstaat er al een reactie met de omringende lucht. Bovendien gebeuren de meeste conventionele analysetechnieken onder vacuüm en bij zeer lage druk, wat de analyseresultaten beïnvloedt.
“De huidige onderzoeksmethoden simuleren niet de echte condities waaraan verflagen worden blootgesteld”, zegt Pletincx. “Onderzoek in de verfindustrie gebeurt momenteel zelfs op empirische wijze, via trial-and-error. Nieuwe coatings worden gemaakt en men test de adhesie. Als de resultaten bevredigend zijn, heeft men een nieuw type verf. Dat proces neemt jaren in beslag en het is duur.”
In zijn doctoraat ontwikkelde Pletincx een methode die het mogelijk maakt om de echte verflaag onder reële omstandigheden te gaan onderzoeken. De methode is gebaseerd op het zeer dun maken van de verf- of de metaallaag. Met infrarood en X-stralen onderzocht Pletincx vervolgens de interface door de lagen heen. Simultaan werd een aan de VUB ontwikkelde electroanalytische techniek ingezet, die bijkomende informatie geeft over de hechting en andere relevante eigenschappen van de verflaag. Pletincx zette de innovatieve methode in om het effect van water en zouten op de interface van de verflagen en het metaal oppervlak te gaan bestuderen. En het resultaat was verrassend. Doorgaans is het uitgangspunt dat water een nefaste invloed heeft op bindingen. Dat klopt maar gedeeltelijk. Water is essentieel voor een goede binding op het metaal, maar als de binding voltooid is, begint overtollig water die binding weer aan te tasten. De hoeveelheid water aan de interface speelt dus een belangrijke rol.
Door de nieuwe methode kunnen de chemische karakteristieken van coatings in functie van tijd, temperatuur en waterhoeveelheid onderzocht worden. “Door de nieuwe methode kunnen in de toekomst alle type coatings worden onderzocht en kan men zelfs op voorhand de sterkte van de hechting van de verflagen tunen” denkt Pletincx. “Het onderzoek heeft implicaties voor heel wat domeinen gaande van de coatingindustrie zelf tot de applicaties in de bouw- en transportsector.”
Het zal zelfs mogelijk worden om de interfaces van coatings op metalen oppervlakken te gaan engineeren en de sterkte van de hechting van de verflagen te gaan afstellen op het gewenste oppervlakte. De verfindustrie is op zoek naar een feilloze coating. De methodologie die in het doctoraat van Pletincx ontwikkeld werd, is mogelijk een stap in de goede richting.
Het doctoraatsonderzoek van Pletincx werd begeleid door prof. Tom Hauffman en prof. Herman Terryn van de VUB onderzoeksgroep Electrochemical and Surface Engineering (SURF)