Baumwollsamenöl als umweltfreundliche Alternative
In einer neuen Studie wird Baumwollsaatöl als erneuerbare Quelle für die Entwicklung hochfunktioneller UV-härtbarer Materialien untersucht.
Pflanzenöle, die einzigartige Kombinationen von Triacylglycerinen enthalten und aus verschiedenen Quellen stammen, haben ein großes Potenzial für verschiedene Anwendungsbereiche. Heutzutage wird von allen Ölen das Sojaöl, das auch als Nahrungsmittel verwendet wird, in der Forschung für industrielle Anwendungen am meisten erforscht. Gleichzeitig wurden andere Ölsorten nicht annähernd so intensiv untersucht wie Sojaöl. In einer neuen Studie wird die Verwendung von Baumwollsamenöl für die Entwicklung eines biobasierten UV-härtbaren Polymerharzes untersucht. Da die Fettsäurenzusammensetzung von Baumwollsaatöl im Vergleich zu Sojaöl sehr unterschiedlich ist, können die Produkte aus diesem Öl in ganz anderen Anwendungen von Nutzen sein. Die Kombination von Baumwollsaatöl als Rohstoff und dem UV-Verfahren als Aushärtungstechnologie, die in dieser Arbeit vorgestellt wird, bietet eine alternative „grünere“ Lösung für Probleme, mit denen die Industrie konfrontiert ist. Akryliertes-epoxidiertes Baumwollsaatöl (AECO) wurde durch die Epoxidierung von Baumwollsaatöl mit Hilfe der Peressigsäuremethode und die anschließende Akrylierung des epoxidierten Öls mit Acrylsäure synthetisiert.
Wettbewerbsfähige und nachhaltige Alternative
Dieses Polymerharz wurde dann als Hauptbestandteil in Formulierungen verwendet und durch Photopolymerisation in ein vernetztes Netzwerk umgewandelt. Um die gewünschten mechanischen Eigenschaften der pflanzenölbasierten Filme zu erreichen, wurden den Formulierungen zwei Reaktivverdünner, 1,6-Hexandioldiacrylat und Trimethylolpropantriacrylat, in unterschiedlichen Gewichtsverhältnissen separat zugesetzt. Die Eigenschaften der Beschichtungen sowie ihre thermische und mechanische Stabilität wurden bewertet. Darüber hinaus wurde durch den Vergleich des AECO-Harzes mit einem bereits im Handel erhältlichen Produkt die potenzielle industrielle Nutzung von AECO bewertet. Generell zeigen die Ergebnisse, dass AECO-basierte Materialien im Vergleich zu erdölbasierten Materialien flexibler sind, was für viele Anwendungen von Vorteil ist, unter anderem für Holzsubstrate, gedruckte Elektronik und Papierprodukte. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass funktionalisierte Harze, die aus Baumwollsaatöl gewonnen werden, eine wettbewerbsfähige und nachhaltige Alternative darstellen können, um dem raschen Anstieg der Verwendung biobasierter UV-härtender Materialien Rechnung zu tragen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, veröffentlicht.
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