Xylan-unterstützte Konstruktion einer stark hydrophoben Holzoberschicht
Eine neue Studie zeigt die potenziellen Anwendungsmöglichkeiten von Xylanen bei der Herstellung hochgradig hydrophober Oberflächen für den Holzschutz auf.
Die Bildung einer nano-strukturierten rauen Oberfläche und die Einbindung synthetischer Polymere mit niedriger Oberflächenenergie ist eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung einer stark hydrophoben Holzoberfläche. Bei den meisten synthetischen Polymeren handelt es sich jedoch um Chemikalien auf Erdölbasis, die toxisch und biologisch nicht abbaubar sind und nicht die Fähigkeit besitzen, die Nanopartikel gut zu dispergieren, um eine ausgezeichnete nanostrukturierte raue Oberfläche zu schaffen. In einer neuen Studie wurden Xylane durch eine Veresterungsreaktion zwischen Dodecenylbernsteinsäureanhydrid (DDSA) und den Hydroxylgruppen auf den Xylanen unter alkalischen Bedingungen modifiziert. Die mit DDSA modifizierten Xylane wurden als Dispergiermittel und Verankerungsmittel verwendet, um SiO2-Nanopartikel gleichmäßig zu dispergieren und sie auf der Holzoberfläche zu binden, um eine raue Nanostruktur zu erzeugen.
Hohe Hydrophobie
Die mit DDSA modifizierten Xylane wiesen zudem eine hohe Hydrophobie und eine niedrige Oberflächenenergie auf. Die lufttrocknende Beschichtung mit SiO2-Nanopartikeln/DDSA-modifizierten Xylan-Dispersionen führte erfolgreich zu einer stark hydrophoben Holzoberfläche mit einem Kontaktwinkel von bis zu 131°.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 174, Januar 2023, veröffentlicht.