Epoxidierte Leinsamenlipide als schnell härtende Alternative zu trocknenden Ölen
Epoxidierte Lipide in UV-härtenden Systemen können trocknende Öle ersetzen. Diese UV-härtbaren Systeme können Trocknungszeiten von nur wenigen Minuten erreichen. Die mechanischen Eigenschaften der UV-gehärteten Filme sind jedoch mit denen von trocknenden Ölen vergleichbar.
Leinsamen- und andere ungesättigte Pflanzenöle sind nach wie vor wichtige natürliche Holzschutzmittel. Sie leiden jedoch unter langen Trocknungszeiten und einer geringeren Haltbarkeit aufgrund ihrer Anfälligkeit für mikrobielle Besiedlung. Mithilfe von Response Surface Modelling wurde die Auswirkung der Zugabe von Leinfettsäuremethylester (ELOME) auf die Aushärtung von epoxidierten Leinöltriacylglycerinen (ELO) unter ultraviolettem (UV) Licht untersucht, als Alternative zur Lufttrocknung von unmodifiziertem Leinöl.
Die Forscher fanden heraus, dass der hydrolytische (abiotische und enzymatische) Abbau im Vergleich zu luftgetrocknetem Leinöl aufgrund der Bildung von Ethervernetzungen bei hohen Umwandlungsgraden der Epoxidgruppen (≥80%) in Gegenwart von ELOME um 20% reduziert wurde. Die Aushärtung unter Sonneneinstrahlung wurde auch mit Curcumin, einem natürlichen Photosensibilisator, getestet. In diesem Fall wurde festgestellt, dass die Sauerstoffhemmung die Vernetzung auf Holzoberflächen und in dünnen Filmen einschränkt, sofern kein tertiäres Amin als Sauerstofffänger vorhanden ist.
Vorteile einer schnelleren Aushärtung
Ein Modell kam zu dem Schluss, dass epoxidierte Leinsamenlipide mit einem hohen ELOME-Gehalt (75 bis 85 Gew.-%) und mäßigen Konzentrationen des Photoinitiators (35 bis 5 Gew.-%) eine gute Alternative zu Leinöl darstellen, die zu Filmen mit einer ähnlichen Glasübergangstemperatur führen, aber die Vorteile einer schnelleren Aushärtung (Sekunden bis Minuten im Vergleich zu Tagen oder Wochen) und einer verbesserten hydrolytischen Stabilität aufweisen. Filme dieser Art haben immer noch einen Gehalt an biologisch erneuerbaren Stoffen von über 93 %.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 159, Oktober 2021, veröffentlicht.