Wasserbasierte, hochverzweigte Polyurethan-Acrylat-Emulsionen auf Rizinusölbasis
Synthese, Charakterisierung und Beschichtungsleistung von wasserbasierten, hochverzweigten Polyurethan-Acrylat-(WHPUA)-Emulsionen auf Rizinusölbasis (CO) für UV-härtende Beschichtungen werden in einem aktuellen Fachartikel vorgestellt.
Ein hochverzweigter Polyester (C20) auf CO-Basis der zweiten Generation wurde synthetisiert, indem das erneuerbare CO als B3-Kern und Dimethylolpropionsäure als AB2-Monomer über ein Pseudo-Ein-Topf-Kondensationsverfahren eingeführt wurden. Drei Arten von CO-basierten WHPUA-Emulsionen wurden durch Zugabe von hochverzweigtem C20 mit Maleinsäureanhydrid (MA) und isocyanathaltigem Halbaddukt (IPDI-HEA) in verschiedenen Molverhältnissen von MA/IPDI-IH ohne Zusatz von Emulgatoren präpariert. Die präparierten Emulsionen wurden zu UV-härtbaren Beschichtungsformulierungen weiter formuliert und einer Mitteldruck-Quecksilberlampe ausgesetzt.
WHPUA-Emulsionen als umweltfreundliche Beschichtungen
Infolgedessen zeigten die erhaltenen UV-härtenden Beschichtungen eine hervorragende Klebeleistung, ausgezeichnete Transparenz und einen akzeptablen Grad der endgültigen Doppelbindung. Aufgrund einer relativ geringen Konzentration an hydrophilen Einheiten und einer Vielzahl von Acrylatfunktionalitäten im wasserbasierten Oligomer wurden die erhaltenen Schichten mit einer hohen Vernetzungsdichte und geringer Hydrophilie ausgestattet, was zu einer verbesserten Zugfestigkeit, Bleistifthärte, Wasserbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit führte. Durch ihre Kombination aus nachwachsenden Rohstoffen, einem wasserbasierten System und einer UV-Härtung bieten diese CO-basierten WHPUA-Emulsionen viel versprechende Möglichkeiten für den Einsatz als umweltfreundliche Beschichtungen.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Coatings Technology and Research March 2019, Volume 16, Issue 2, pp 415–428.