Flexible, biobasierte Acrylatbeschichtungen
Forscher haben viel versprechende Acrylatbeschichtungen mit Cardanolmodifizierten Fettsäuren aus Camelinaölen entwickelt.
Neuartiges biobasiertes Acrylat wurde durch die Epoxy-Ringöffnungsreaktion von Cardanolglycidylether (CGE) mit Fettsäuren aus Camelinaöl (FACO) entwickelt, gefolgt von der Epoxidation ungesättigter Ketten und der anschließenden Acrylation der Epoxide. Zu Vergleichszwecken wurden auch Cardanol- und Camelinaöl-basierte Acrylate synthetisiert. Die biobasierten Acrylatbeschichtungen wurden dann unter UV-Strahlung aus den Acrylatmonomeren unter Zusatz eines Photoinitiators hergestellt.
Bewertung der mechanischen und thermischen Eigenschaften
Die Polymerisation der Acrylate und die Synthese der Monomere wurden mittels Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Spektroskopie beobachtet, und die chemischen Strukturen und Acrylgehalte der Acrylate wurden durch Protonen-Kernspinresonanz (1H NMR) bestätigt. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften der ausgehärteten Acrylate wurden mittels Zugversuch, dynamisch-mechanischer Analyse (DMA) und thermogravimetrischer Analyse (TGA) bewertet. Beobachtung der Resistenzen gegen Wasser, Lösungsmittel und hydrolytischen Abbau wurden mit Wasser- und Toluol-Aufnahmetest, Methylethylketon (MEK) Reibetest und einem Abbautest unter Natriumhydroxidlösung durchgeführt.
Eine gute Alternative zu Sojaöl
Der Gelgehalt wurde gemessen, um die Leistung der Beschichtungen zu bewerten, und andere Beschichtungsleistungen wie Glanz, Haftung und Bleistifthärte wurden anhand der mit den ausgehärteten Acrylaten beschichteten Holzplatte bestimmt. Im Vergleich zur Acrylatbeschichtung mit epoxidiertem Sojaöl (AESO) zeigte das aus den Cardanolmodifizierten Fettsäuren gewonnene Acrylat eine höhere Zugfestigkeit, Härte, Glasübergangstemperatur, thermische Zersetzungstemperatur bei maximaler Abbaugeschwindigkeit sowie Beständigkeiten gegen Lösungsmittel und hydrolytischen Zustand der ausgehärteten Beschichtung. Deshalb ist das neu entwickelte Acrylat eine gute Alternative zu AESO.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Progress in Organic Coatings Volume 123, October 2018, Pages 242-253.
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