Harzbeschichtungstechnik zur Erhöhung der Dichte von Holzwerkstoffen
Forscher haben eine Untersuchung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Holz durchgeführt, das mit Epoxid-Nanokompositmaterialien auf Pflanzenölbasis beschichtet ist.
In einer kürzlich durchgeführten Studie wurden einige mechanische und physikalische Eigenschaften von Holz der Orientalischen Buche (Fagus orientalis L.) untersucht, das mit biobasierten Epoxidamin-Nanobeschichtungen beschichtet wurde. Zunächst wurde ein auf Pflanzenöl basierendes Epoxid (ETO) durch die Reaktion von Glycidylmethacrylat (GMA) und Tungöl über eine Diels-Alder-Reaktion gewonnen. ETO wurde mit Jeffamine D230, einem aliphatischen Amin, und Kohlenstoffnanopartikeln in einem molaren Verhältnis von 1:1 Epoxid: Amin gehärtet.
Positive Eigenschaften
Die Holzprobe wurde dann mechanischen Prüfungen der Druckfestigkeit parallel zur Faser (CSPG) und des Bruchmoduls (MOR), der lufttrockenen Dichte, der ofentrockenen Dichte und der Wasseraufnahme (WA) sowie physikalischen Prüfungen dieser drei Variablen unterzogen. Die mit Epoxid-Amin-Nanokompositen beschichteten Proben wiesen nach dem Beschichtungsprozess eine höhere Dichte auf, wie die Ergebnisse der Lufttrocken- und Ofentrocken-Tests belegen. Die Ergebnisse des Wasserabsorptionstests (WA) zeigten, dass die epoxidbeschichteten Proben in Bezug auf die Wasserabsorptionsbeständigkeit über alle Wasserabsorptionszeiträume hinweg besser abschnitten als die Kontrollproben. Bei allen mit Epoxid-Amin-Nanokompositen beschichteten Proben wurden gemäß den MOR-Daten höhere MOR-Werte festgestellt. Nach den Ergebnissen der CSPG wiesen alle Epoxid-Amin-Nanobeschichtungen höhere Werte auf als die Kontrollprobe. Insgesamt wurde festgestellt, dass die pflanzenölbasierte Nanokomposit-Harzbeschichtungstechnik die Dichte des Holzmaterials erhöht, die Wasseraufnahme verringert und positive Eigenschaften gegenüber mechanischen Einwirkungen aufweist.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 176, März 2023, veröffentlicht.