Patente von Rhenotherm
Patent PEEK enthaltende Antihaftbeschichtung, 2016
Das Patent bezieht sich auf einen speziellen Schichtaufbau, in dem der Hochleistungskunststoff PEEK (Polyetheretherketon) enthalten ist, der unmittelbar als erste Schicht auf die Oberfläche des zu beschichtenden Werkstückes aufgebracht wird. Das PEEK bildet eine Matrixstruktur, in der Fluorpolymere sowie eventuelle weitere Additive eingebettet sind. Durch die Matrixstruktur wird eine sehr feste Verbindung zwischen den Bestandteilen der Beschichtung und dem Substrat erreicht. Die patentierten PEEK-Systeme von Rhenotherm zeichnen sich aus durch hohe Kratzfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, Wasserdampfdichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
PEEK Beschichtung
PEEK Beschichtung im Querschliff
Patent Rhenolease® Lotuflon II, 2011
Im Rahmen eines Forschungsprojekts konnte die Entwicklung einer superhydrophoben Beschichtung mit Lotuseffekt fortgesetzt und zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht werden. Unter dem Namen Rhenolease® Lotuflon entstanden drei superhydrophobe Oberflächenbeschichtungen, die neben einer Makro- und Mikrostruktur auch eine Nanostruktur aufwiesen. Es konnten Wasserkontaktwinkel von 165-175° erzielt werden. Selbst Honig fließt von diesen Oberflächen rückstandsfrei ab.
Honiglöffel beschichtet mit Lotuflon und springender Wassertropfen auf Lotuflon im Zeitraffer
Patent Rhenoguard® Jumbo III, 2002
Es zeigte sich, dass die bisherigen Dickschichtsysteme bei bestimmten Anwendungen mit besonders hoher Chemikalien- und/oder Temperaturbelastung anfällig waren. Es entstanden Spannungen in der Schicht, die zu Rissen führten. Durch weitergehende Untersuchungen und Verbesserungen entstand die Beschichtung Rhenoguard® Jumbo III, die, ausgestattet mit geeigneten Füllstoffen, weniger anfällig für Spannungen ist. In nachfolgendem Schliffbild wird das Prinzip verdeutlicht:
Die obere, reine Fluorpolymerschicht kann die entstehenden Spannungen in der Schicht nicht aufnehmen und reißt unter der Belastung ein. Die darunter liegende, mit Füllstoffen versetzte Kunststoffschicht dagegen kann die Spannungen aufnehmen und bleibt intakt.
Spannungsriss im Querschliff
Patent Rhenolease® Lotuflon I, 1999
Inspiriert durch die Veröffentlichungen und Beschreibungen des sog. Lotuseffekts® durch Herrn Barthlott und Herrn Neinhuis Mitte der Neunziger Jahre versuchte Rhenotherm, dieses Prinzip auf Beschichtungen zu übertragen. Durch gezielte Strukturierung des Untergrundes und der Beschichtungsmatrix konnten so Wasserkontaktwinkel von 130° erreicht werden. Diese hydrophobe Oberfläche bestand aus einer Makrostruktur, die von einer Mikrostruktur überlagert wurde. Anders als beim Vorbild der Natur war bei dem System Rhenolease Lotuflon I noch keine Nanostruktur vorhanden.
Links Lotusblattoberfläche rechts Lotuflon I im REM
Patent Rhenoguard® Jumbo I und Jumbo II, 1986
Gemeinsam mit der Fa. Hoechst entwickelte Rhenotherm die Korrosionsschutzsysteme Rhenoguard® Jumbo I + II. Hintergrund der Entwicklung war, dass es bis zu diesem Zeitpunkt noch keine auf höher schmelzenden Fluorpolymeren basierende Beschichtung gab, die Schichtdicken von 1000µm überschritt.
Gerade in der Chemieindustrie waren aber für Hochtemperaturanwendungen auch Dickschichtsysteme gefordert, um eine entsprechende Lebensdauer der Beschichtung gewährleisten zu können.
Bisher waren meist Schichten bestehend aus einem Fluorpolymer zum Einsatz gekommen, die ab einer gewissen Schichtdicke im Sinterprozess auf Grund der Gravitation vom Bauteil abflossen, so dass man meist auf Schichten bis 800µm limitiert war. Die Lösung dieses Problems war denkbar einfach: Durch die Kombination eines hochschmelzenden Fluorpolymers mit einem niederschmelzenden Fluorpolymer konnten Schichten von mehreren Millimetern aufgebracht werden.
Patent Beschichtung von Rauchgasentschwefelungsanlagen (Stadtwerke), 1985
Rhenotherm entwickelte eine Beschichtung, die bei der Rauchgasentschwefelung zum Einsatz kam. Hierbei war sowohl ein guter Korrosionsschutz als auch eine gute Antihaftwirkung bzw. erleichterte Reinigung gefordert. Es entstand eine Kombination von Fluorpolymeren mit einer anorganischen Grundschicht, wobei die Grundschicht nach dem Prinzip der Opfer-Anode funktionierte und so für den notwendigen Korrosionsschutz sorgte.
Funktionsprinzip der Beschichtung für Rauchgasentschwefelungsanlagen
