Verbesserte Wasserbeständigkeit von Stärkefilmen
Eine neue Arbeit beschreibt die Verbesserung der Wasserbeständigkeit der Grenzfläche zwischen Stärkefilmen und einer Beschichtung aus acryliertem, epoxidiertem Sojabohnenöl.
Materialien auf Stärkebasis sind ein vielversprechendes biobasiertes Polymer für Verpackungsanwendungen. Um die Wasserbeständigkeit von Stärkefilmen zu verbessern, wurden Verbundsysteme hergestellt, die aus einer hydrophoben Beschichtung aus acryliertem epoxidiertem Sojabohnenöl (AESO) und oxidierter Stärke bestehen. Um die Grenzflächenbindung zwischen dem Stärkefilm und der AESO-Beschichtung (AC) zu verbessern, wurde die Oberfläche der oxidierten Stärke mit Polyethylenimin (PEI) modifiziert. PEI-modifizierte, mit AC beschichtete oxidierte Stärkefilme zeigten eine deutlich verringerte Wasseradsorption am exponierten Querschnitt, während nur eine marginale Verbesserung beobachtet wurde, wenn nicht oxidierte, mit PEI beschichtete AC-Stärke verwendet wurde.
650%ige Verbesserung der Haftfestigkeit
Testergebnisse zeigten, dass die Oberflächenbehandlung von oxidierter Stärke mit PEI zu einer Verbesserung der Haftfestigkeit mit AESO-Beschichtung um mehr als 650 % im Vergleich zu unbehandelter oxidierter Stärke führte. Diese Verbesserung der Grenzflächenhaftung und der Wasserbeständigkeit ist auf die neue Grenzfläche zurückzuführen, die durch die Bildung von Ionenbindungen zwischen PEI und oxidierter Stärke sowie durch die chemischen Bindungen zwischen den hydrophoben AESO- und PEI-Molekülen entsteht.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 163, Februar 2022, veröffentlicht.