Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Barve in laki na osnovi krompirjevega škroba

Anonim

Podnebne spremembe, omejeni viri, povečanje obremenitev okolja pomenijo, da se vedno več industrij osredotoča na trajnostno proizvodnjo. In to velja tudi za proizvodnjo premazov, kot so barve in laki. Samo v Nemčiji vsako leto proizvedejo 100.000 ton premaznih sredstev za zaščito pred korozijo. Vendar pa so v preteklosti barve in laki z biološkimi vezivi ali filmskimi oblikovalci ponavadi bili predragi ali ne bi mogli izpolniti zahtev. Toda z uporabo modificiranega škroba so znanstveniki na IAP Fraunhofer našli način, da tudi na tem področju omogoča trajnostne in stroškovno učinkovite rešitve. "Do sedaj so industrijska področja uporabe škroba industrija papirja / valovite lepenke in lepila, " pravi Christina Gabriel, znanstvenica na Fraunhofer IAP v Potsdam-Golmu. "Na področju barv in lakov je bil škrob navadno uporabljen le kot dodatek. S škrobom kot glavnim sestavkom vodne disperzije imamo zdaj zelo obetajoče rezultate adhezije." V središču raziskave je prevleka kovin za notranjo uporabo, na primer aluminij, ki se lahko uporablja, npr. Za požarna vrata, ohišja računalnika ali okenske okvirje.

oglas


Od krompirjevega škroba do filma

Uporaba škroba kot glavne sestavine barv in lakov je predstavljala različne izzive strokovnjakom Fraunhofer. "Filmski oblikovalci morajo izpolnjevati več nalog. Oblikovati morajo kontinuirni film, ki se lepo drži materiala podlage, združljiv z dodatnimi plastmi in dodatki ter lahko vgradi pigmente in polnila, " pojasnjuje Christina Gabriel. "V svoji naravni obliki pa škrob izkazuje več lastnosti, ki stojijo na način njegove uporabe kot nekdanji film. Na primer, ni topen v hladni vodi, niti ne tvori neprekinjenih, nekritičnih filmov. moralo spremeniti škrob, da bi ga prilagajali zahtevam, saj je kljub vsem izzivom, kot obnovljiva in stroškovno učinkovita surovina, škrob velik interes za številne sektorje. "

Rešitev potsdamskih znanstvenikov vključuje začetno stopnjo degradacije škroba, da bi izboljšali svojo topnost v vodi in posledično povezano vsebnost trdnih snovi v škrobu v vodi, pa tudi sposobnost tvorbe filma. Vendar pa za izdelavo materiala za premaze na osnovi škroba, ki je primerljiv s konvencionalnim premazom, to še ni zadostno, ker pa mora biti film na začetku topen ali dispergiran v vodi, potem se nanos ne sme več raztopiti v vodi .

Škrob je zato treba dodatno spremeniti. To poteka s kemičnim postopkom, znanim kot esterifikacija. Nastali estri škroba so disperzivni v vodi, tvorijo neprekinjene folije in imajo zelo dobre lepilne lastnosti na steklenih in aluminijastih površinah. V sodelovanju z Fraunhofer IPA se esterificirani škrob nato "premrežuje", s čimer se občutljivost premaza v vodo dodatno zmanjša.

Preizkusi stabilnosti za preverjanje dolgoročne stabilnosti se nato izvedejo tudi pri IPA Fraunhofer. V preskusih so prevlečeni materiali izpostavljeni hitro spreminjajočim se temperaturnim ciklom v časovno stisnjeni obliki, da simulirajo spremembo iz dneva v noč in potek sezone. Poleg tega so preskusni predmeti izpostavljeni vodi, obogateni z elektrolitom, da bi videli, kako se premaz reagira na vodo in kako odporen je v ekstremnih pogojih.

Alternativa oblikovalcem na osnovi nafte

V naslednjem koraku preverimo odpornost na korozijo in adhezijo modificiranega škroba na različnih kovinskih podlagah. Prav tako se testirajo novi "recepti", katerih namen je še bolj izboljšati lastnosti premaza. "Poleg že preizkušenega aluminija je treba testirati še dve pomembni kovini, jeklo in pocinkano jeklo, " pravi Gabriel. "Naše raziskave kažejo, da imajo lahko dobri filmi in zelo dobre adhezijske lastnosti na različnih substratih škrobni estri potenciali, da bodo v prihodnosti alternativa oblikovalcem na osnovi zemeljskega olja v industriji premazov."

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja Fraunhofer-Gesellschaft . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.