Distribución de aceites de silicona en recubrimientos antifouling a base de PDMS y Epoxi-PDMS

La bioincrustación es un problema de gran importancia global que afecta a la infraestructura marina, provoca un aumento en el consumo de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero, y amenaza la biodiversidad. Desde el año 2000, los recubrimientos de copolímeros autorrepelentes (SPC) y los recubrimientos de liberación de incrustaciones (FRC) dominan el mercado de recubrimientos de protección contra incrustaciones. La tecnología SPC se basa en la liberación controlada de biocidas utilizando una mezcla de aglutinantes acrílicos y naturales como sistema de entrega. La tecnología FRC se basa en el PDMS que proporciona propiedades de superficie que resisten la adhesión de organismos de incrustación. Los FRC a menudo contienen agentes modificadores de superficie, como aceites de silicona libres, para ajustar las propiedades físico-químicas de la superficie. Sin embargo, la eficacia a largo plazo de estos agentes y su migración y distribución en recubrimientos a base de PDMS no han sido bien estudiadas. En este estudio, utilizamos espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (ToF-SIMS) combinada con análisis multivariado para examinar la distribución de aceites de silicona en función de la exposición a agua de mar artificial (ASW). Los resultados muestran que los recubrimientos a base de PDMS puro permiten una distribución uniforme de los aceites de silicona con un comportamiento robusto ante la exposición a ASW. En contraste, los recubrimientos a base de epoxi-PDMS mostraron separación de fases de los aceites, alterando fuertemente su química superficial. Nuestros hallazgos sugieren que la modificación de los aceites móviles es crítica para el rendimiento de los recubrimientos antifouling marinos. Además, la presencia de otros ingredientes de formulaciones comerciales de recubrimientos afectó fuertemente la distribución de los aceites móviles. Este estudio sienta las bases para futuras investigaciones sistemáticas destinadas a desarrollar modelos predictivos para optimizar recubrimientos de protección contra incrustaciones para la industria marina.