Wasserlösliches Polymer für wasserfeste Beschichtungen
Forscher haben ein neues, bio-inspiriertes Polymer entwickelt, aus dem sich vollständig wasserfeste Beschichtungen herstellen lassen.
In Bezug auf die Gesundheit sind Wasserlacke auf Basis von kolloidalem Harzdispersionen eine Verbesserung, aber diese Systeme weisen gegenüber traditionellen Farben nicht die gleichen rheologischen und Filmbildungseigenschaften auf.
Tradition trifft Moderne
Der Ansatz von Forschern aus den Niederlanden vereint Tradition und Moderne: ein wasserlösliches Polymer, das durch milde Oxidation zu einer vollständig wasserfesten Beschichtung aushärtet. Unter Verwendung der Radikalpolymerisation copolymerisierten sie zwei wasserlösliche Monomere, nämlich Borax-geschütztes Dopamin-Acrylamid (DAA-p) und 2-Aminoethylmethacrylamid (AEMA), in verschiedenen Anteilen. Sie bestimmten die Reaktivitätsanteile dieser Monomeren unter Verwendung eines in situ1H-NMR-Überwachungsverfahrens und ermittelten Werte von 0,0 und 0,46 für DAA-p bzw. AEMA.
Bei niedrigem pH-Wert in Wasser löslich
Daraus schlussfolgerten sie, dass in den Polymeren DAA-p-Paare nicht auftraten, während DAA-AEMA-Kombinationen relativ häufig waren. Nach dem Entfernen des Borax-Schutzes durch Hydrolyse erhielten die Forscher Polymere, die bei niedrigem pH-Wert (pH 2) in Wasser löslich waren, aber schnell oxidativ aushärteten, sobald die Catechol-Gruppen des DAA mit den Aminen aus dem AEMA reagierten. Dies führte zu einem wasserbeständigen, leicht hydrophoben Film mit einem Wasser/Luft-Kontaktwinkel von etwa 40 Grad, der gut auf Glassubstraten haftet.
Mehr zu der Studie lesen Sie in: Journal of Materials Chemistry A.