Auf Rizinusöl basierende UV-härtbare Beschichtung
Eine neue Studie porträtiert die Ein-Topf-Synthese und lösungsmittelfreie Herstellung von Polyurethan-Acrylat-Oligomeren auf Rizinusölbasis für UV-härtbare Beschichtungsanwendungen – eine umweltfreundliche Alternative zu petrochemischen Ressourcen.
Aufgrund der komplexen chemischen Modifikation, der schwierigen Synthesebedingungen und der erforderlichen Nachbehandlung sind industrielle Produkte aus Polymeren auf Pflanzenölbasis sehr selten. In einer neuen Studie wurde Rizinusöl-basiertes Polyurethan-Acrylharz (COPUA) in einem Ein-Topf-Verfahren aus Rizinusöl (CO), Isophorondiisocyanat (IPDI), Hydroxyethylacrylat (HEA) und Isobbornylacrylat (IBOA) synthetisiert.
Verschiedene UV-härtbare Filme wurden durch Mischen von unbehandeltem COPUA, Photoinitiator (PI-1173), monofunktionellem Aktivverdünner Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) oder bifunktionellem Aktivverdünner Tripropylenglykoldiacrylat (TPGDA) hergestellt. Die mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Filme wurden untersucht. Außerdem wurden mit Hilfe von DMA- und TGA-Analysen die dynamischen thermodynamischen Eigenschaften und die thermische Stabilität der ausgehärteten Filme bestimmt.
Umweltfreundliche Strategie
Das Ergebnis war, dass der reine COPUA-Film eine ausgezeichnete thermische Stabilität, Zugfestigkeit (9,87 MPa) und eine hohe Glasübergangstemperatur (60,3 °C) aufwies. Die Vernetzungsdichte der Filme verbesserte sich mit zunehmendem Gehalt an aktivem Verdünnungsmittel, was zu einer hervorragenden Gesamtleistung führte. Darüber hinaus besaßen alle Filme eine ausgezeichnete Härte, Haftung, Lösungsmittelbeständigkeit und Flexibilität. Den Forschern zufolge bietet die Studie eine grüne und umweltfreundliche Strategie für die Synthese von Polymeren auf Pflanzenölbasis, die die chemische Abhängigkeit von petrochemischer Energie verringert.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 159, Oktober 2021, veröffentlicht.