Vollständig biobasiertes und lösungsmittelfreies Polyesterpolyol für Zweikomponenten-Polyurethanbeschichtungen
Forschende fanden heraus, dass die Entwicklung eines vollständig biobasierten und lösungsmittelfreien Polyesterpolyols erfolgreich ist und als Drop-in-Ersatz für synthetisches Polyol verwendet werden kann.
In den letzten Jahren wurden viele Anstrengungen unternommen, um neue Materialien zu entwickeln, die aus erneuerbaren Ressourcen stammen. Polyester sind eine der wichtigsten Klassen solcher Materialien und für ihre Synthese stehen mehrere biobasierte Monomere zur Verfügung. In einer aktuellen Forschungsarbeit wird die Entwicklung eines vollständig biobasierten und lösungsmittelfreien Polyesterpolyols vorgestellt, das für Zweikomponenten-Polyurethanbeschichtungen im industriellen Maßstab verwendet wird. Fossile Rohstoffe wurden durch biobasierte Alternativen ersetzt, die in großem Maßstab kommerziell verfügbar sind. Die Eigenschaften von Polyolen und Beschichtungen wurden bestimmt und gemessen.
Die Polyole wurden durch die Bestimmung der Säurezahl, der Hydroxylzahl, der Glasübergangstemperatur und des Brechungsindex sowie durch die Messung von Viskosität, Farbe und Molekulargewicht charakterisiert. Die Beschichtungen wurden durch die Bestimmung mechanischer Eigenschaften wie Härte, Elastizität und Schlagfestigkeit sowie durch die Messung optischer Eigenschaften wie Glanz, Trübung, Bildschärfe (DOI) und reflektierte Bildqualität (RIQ) und Witterungsbeständigkeit charakterisiert. Es wurden drei Varianten von biobasiertem Polyol synthetisiert, und die am besten geeignete Version wurde dann in einem Klarlack validiert.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Eigenschaften des biobasierten Polyols und der Beschichtung den Anforderungen entsprachen und mit den Eigenschaften des synthetischen Gegenstücks vergleichbar waren. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses neu entwickelte 100% biobasierte und lösungsmittelfreie Polyol als Drop-in-Ersatz für synthetisches Polyol verwendet werden kann. Darüber hinaus impliziert diese Arbeit, dass die Lieferkette etabliert ist, die den grünen Übergang in der Farbenindustrie ermöglicht.
Diese Forschung wurde in Coatings 2023, 13(10), 1779 veröffentlicht.
Veranstaltungstipp: Biobasierte Rohstoffe
In den letzten Jahren ist verstärkt von Lackrohstoffen zu hören, die auf pflanzlichen Rohstoffen basieren und immer neue Anwendungsfelder erschließen. Es gibt inzwischen einen ersten Autolack, der biobasierte Rohstoffe enthält. Von fossilen auf biobasierte Rohstoffe umzusteigen, birgt aber einige Herausforderungen, die gemeistert werden wollen. So müssen erst einmal die richtigen Rohstoffe identifiziert werden – sei es Maisstärke, Palmöl oder bestenfalls sogar sekundäre Pflanzenabfälle -, die nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion stehen. Auch ist die Chemie der biobasierten Alternativen mitunter anders als bei klassischen fossilen Rohstoffen. Erhalten Sie in unserem FARBE UND LACK // Seminar „Biobasierte Rohstoffe“ am 14. November 2024 Antworten auf die Fragen: Welche Rohstoffe können ganz oder teilweise mit biobasierten Alternativen ersetzt werden, ohne eine konkrete Marktübersicht zu geben? Wie kam man überhaupt auf welche Pflanzen? Wie werden die Rohstoffe hergestellt und heißt biobasiert auch umweltfreundlich?