Macadamia für robuste Epoxidbeschichtungen

Forscher:innen haben die kationische UV-Härtung einer mit Macadamianussschalenpulver verstärkten Epoxidharzbeschichtung auf Isosorbidbasis beschrieben.

Die Macadamianuss stammt aus den Regenwäldern Ostaustraliens, ist aber auch in Südafrika zu finden, dem drittgrößten Produzenten weltweit. Bildquelle: sunnysun0804 - Pixabay (Symbolbild).

Die Entwicklung von biobasierten Kunststoffen ist eine der größten Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt, um das Ziel der Nachhaltigkeit und der grünen Wirtschaft zu erreichen. Forscher:innen haben nun die Verwendung eines biobasierten Monomers, Isosorbid, für die Herstellung von biobasierten Harzen genutzt, die in Beschichtungsanwendungen eingesetzt werden können. Das Isosorbid wurde in einer zweistufigen Reaktion funktionalisiert, um Epoxidgruppen einzuführen, die anschließend durch UV-Bestrahlung aktiviert wurden, um die Vernetzung auszulösen und Trockenfilme zu erhalten.

Deutlicher Anstieg der Härte

Darüber hinaus wurde ein biobasierter Füllstoff aus Macadamianussschalen als Additiv für die Formulierung ausgewählt, um die Oberflächenhärte der fertigen Beschichtung zu erhöhen. Bei Beschichtungen, die 30 Gew.-% Macadamianussschalenpulver (MAC) enthielten, wurde ein deutlicher Anstieg der Härte beobachtet. In diesem Fall erreichte die Härte 72 Shore D, während das ursprüngliche biobasierte Epoxidharz nur 19 Shore D erreichte. Interessanterweise führte die Zugabe von MAC auch zu einem deutlichen Anstieg der Tg, von 24 °C für das ursprüngliche Harz auf 39 °C für die Beschichtung mit 20 Gew.-% Füllstoff.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, veröffentlicht.

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