Neue biobasierte Polyurethan-Beschichtungen

Eine neue Studie beschreibt Polyurethanbeschichtungen mit schneller Selbstheilung und einstellbaren mechanischen Eigenschaften, die auf der Basis von Curcumin und Rizinusöl hergestellt werden.

Der weltweite Energiebedarf und der Ölpreis haben dazu geführt, dass biobasierte und potenziell kostengünstige Materialien, die aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen werden, als alternative Quelle für die Herstellung von Polymeren genutzt werden. Bildquelle: Alexander Ruiz - stock.adobe.com (Symbolbild).

Biobasierte duroplastische Polymere sind aufgrund ihrer erneuerbaren Quellen, ihrer langen Lebensdauer und ihrer mit erdölbasierten Materialien vergleichbaren Eigenschaften auf Interesse gestoßen. In einer neuen Arbeit wurde eine biobasierte Polyurethanbeschichtung unter Verwendung von Curcumindioxim (CD), Rizinusöl (CO) und Isophorondiisocyanat (IPDI) entwickelt, die diese Eigenschaften erfüllt. Das biobasierte CD-Monomer wurde aus Curcumin und Hydroxylaminhydrochlorid hergestellt.

Einstellbare mechanischen Eigenschaften

Um die Korrelation zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Selbstheilungsleistung zu untersuchen, wurde eine Reihe von Polyurethanbeschichtungen unter Variation des Verhältnisses von CO zu CD hergestellt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Vernetzungsdichte, die Glasübergangstemperatur und der Elastizitätsmodul dieser Beschichtungen mit der Abnahme des Verhältnisses von CO zu CD zunahmen, was zu einstellbaren mechanischen Eigenschaften führte. Außerdem wiesen alle Beschichtungen eine Selbstheilungseffizienz von mehr als 71 % innerhalb von 1 Minute bei 90 °C auf, und einige von ihnen erreichten sogar >90 % nach 8 Minuten.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 183, Oktober 2023, veröffentlicht.

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