Coatings met antikleef eigenschappen
Een veelvuldig toegepast perfluorpolymeer op bakplaten, pannen etc. is polytetrafluoroethylene (PTFE), beter gekend onder de commerciële naam Teflon® (DuPont de Nemours). Deze en andere fluorpolymeren polymeren staan bekend om hun anti-kleef gedrag en hun laag wrijvingsgedrag. Ze voorkomen dat er kleefresten achterblijven en dat deze ‘inbakken’. Dit komt de productie van bepaalde bakwaren ten goede evenals de hygiëne, daar er minder bronnen zijn voor bacteriële groei.
Nadelen bij veelvuldig gebruik
Momenteel worden de meeste perfluorpolymeer deklagen aangebracht met coatingstechnieken zoals poedercoaten die resulteren in een vrij dikke coatinglaag en dat geeft volgende nadelen:
- Maximale bruikbare temperatuur is beperkt tot 250 à 300°C
- Gevoelig voor krassen
- Gevoelig voor slijtage, bijvoorbeeld na reiniging
- Verlies van de eigenschappen van het onderliggende drager materiaal
Gevolg van veelvuldig gebruik is dat de antikleef eigenschappen na verloop van tijd snel afnemen. Daardoor moet men ook veelvuldig en harder gaan reinigen waardoor men in een vicieuze cirkel terecht komt die uiteindelijk leidt tot een volledig verlies van de antikleef eigenschappen.
Innovaties verhelpen nadelen
Om deze problemen te verhelpen kan men gebruik maken van alternatieve coatings. Zo zijn er ook coatings op basis van siliconen die antikleefeigenschappen hebben. Ook bepaalde keramische materialen zoals Thermolon® (via Zuid-Koreaanse firma Thermolon) bieden een alternatief. Hierbij wordt uiterst fijn siliciumoxide als het ware op een metalen drager materiaal vastgebakken. Deze keramiek is temperatuursresistent tot zowat 400°C.
Andere mogelijkheden liggen in het aanbrengen van gecombineerde lagen Op dat vlak zijn er een aantal nieuwe innovaties, zoals:
- Het combineren van perfluorpolymeren met een nikkellaag
- Het aanbrengen van perfluorpolymeren via sol-gel
- Het aanbrengen van perfluorpolymeren via sputteren
- Het aanbrengen van meerdere, synergetische lagen (metallische en polymeer gebaseerde)
Deze zorgen voor ultradunne antikleef, wrijvingsverlagende en toch slijtvaste coatings. Bijkomend voordeel is dat met deze technieken perfluorpolymeren kunnen worden aangebracht op plastic materialen zoals PET (PolyEthyleen Tereftalaat).
Coatingstechnieken Poedercoating: kunststofdeeltjes worden eerst elektrisch geladen en dan droog opgespoten op een voorwerp, nadien volgt een uitbakstap. Via geanodiseerd oppervlak: anodiseren is de vorming van een oxide-laagje aan een aluminiumoppervlak, dit gebeurt door een elektrochemische proces in een oplossing. In deze laag kunnen polymeerdeeltjes worden ingebouwd. Sol-gel: sol-gel coatings worden vanuit een watergebaseerd systeem met metaaloxides zoals een gewone verf aangebracht. Na condensatie en drogen ontstaat een glasachtige laag. Sputteren: men maakt in een reactor een damp door een targetmateriaal te beschieten met argondeeltjes. Vanuit deze damp kan dan als het ware een coating condenseren op een voorwerp. |
Bronnen
- Patent Themolon: Method of making a temperature and scratch resistant anti-sticking coating, US Patent 6372290
- Programma Studienamiddag 25 november 2010 te Diepenbeek: Deklagen op basis van fluorpolymeren en hun eigenschappen
Nuttige links
