Nachhaltige und flammhemmende Holzbeschichtung

In einer aktuellen Arbeit werden nachhaltige, leistungsstarke und schwer entflammbare Holzbeschichtungen auf Wasserbasis mit einem grünen Härter auf Phytinsäurebasis vorgestellt.

Um einen robusten, superhydrophoben Schutz für Holz zu erhalten, wurden verschiedene Ansätze, basierend auf der Materialzusammensetzung und der Substratvorbereitung, getestet und optimiert. Zu diesem Zweck wurden fluorfreie Dodecyl-terminierte Siliziumdioxid-Nanopartikel (DDT-SiO2), die keine Anzeichen von Aggregation aufweisen, in zwei verschiedene Beschichtungen auf Epoxidharz- oder PDMS-Basis eingebracht.
Wirksamkeit nachgewiesen: Nachhaltig superhydrophobes und selbstreinigendes Holz durch Wachs in Epoxy/PDMS-Nanokompositbeschichtungen Bildquelle: TwilightArtPictures - stock.adobe.com (Symbolbild).

Die Entwicklung nachhaltiger, hochleistungsfähiger und flammhemmender Holzbeschichtungen ist für die effektive Nutzung von Holz von großer Bedeutung. In einer kürzlich durchgeführten Arbeit wurde ein biobasiertes flammhemmendes Aushärtungsmittel aus Ammoniumhydrogenphytat (AHP) synthetisiert, indem das Molverhältnis von Phytinsäure und Urea kontrolliert wurde. Dieses synthetische AHP wies einen geeigneten pH-Wert auf, der für die Aushärtung von wässriger Melamin-Urea-Formaldehyd (MUF)-Harzlösung günstig ist.  Die Aushärtungsgeschwindigkeit konnte durch Änderung des Gewichtsverhältnisses von AHP zu MUF frei eingestellt werden.

Großes Potenzial

Im Vergleich zur Kontrollprobe der Holzbeschichtung, die mit dem handelsüblichen Ammoniumchlorid-Härtungsmittel hergestellt wurde, wies die resultierende Holzbeschichtung (MP) außer der stark verbesserten thermischen Stabilität und Flammhemmung eine vergleichbare Tg, Härte, Haftung und Wasserbeständigkeit auf.

Den Forschern zufolge stellt ihre Forschung einen nachhaltigen, umweltfreundlichen Ansatz zur Herstellung einer hochleistungsfähigen, flammhemmenden Holzbeschichtung dar, die ein großes Potenzial für die Holz- und Möbelindustrie hat.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 162, Januar 2022, veröffentlicht.

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