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Silane- und Fluor-Monomere verbessern Performance bio-basierter Hybridlatices
Eine aktuelle Studie untersucht, wie sich fluor- und silanhaltige Monomere auf die Eigenschaften wasserbasierter Hybriddispersionen aus Alkyd- und Styrolacrylat auswirken. Im Fokus stehen hydrophobe, nachhaltige Formulierungen auf Basis von Hanföl und Tallöl.
Um den steigenden Anforderungen an nachhaltige Beschichtungssysteme gerecht zu werden, hat ein türkisches Forschungsteam Hybriddispersionen auf Alkyd-/Styrolacrylatbasis entwickelt – unter Einsatz nachwachsender Rohstoffe wie Hanföl (HSO) und Tallölfettsäuren (TOFA). Ziel der Untersuchung war es, wasserbasierte Polymeremulsionen mit hydrophoben Eigenschaften herzustellen, indem fluorierte und silanhaltige Monomere in die Miniemulsionspolymerisation eingebracht wurden.
Dazu wurden insgesamt zwölf verschiedene Latices synthetisiert, bestehend aus reinen Polymeren (ohne Alkyd), sowie Dispersionen mit je 10 % HSO- bzw. TOFA-basiertem Alkyd. Alle drei Varianten wurden mit 3 % bzw. 6 % Triethoxyvinylsilan (VTES) und 2 % 2,2,2-Trifluorethylmethacrylat (TFEMA) modifiziert. Die Untersuchung umfasste struktur- und eigenschaftsanalytische Verfahren wie FTIR, ¹H-NMR, Partikelgrößenanalyse, AFM, STEM und Zeta-Potential.
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Deutlich verbesserte Hydrophobie und thermische Stabilität
Die Ergebnisse zeigen: Durch die gezielte Modifizierung mit TFEMA und VTES lassen sich die hydrophoben Eigenschaften, die thermische Stabilität und auch die mechanischen Kennwerte der Hybridlatices signifikant verbessern. Besonders TFEMA erhöhte die Wasserabweisung, gemessen am Kontaktwinkel, während VTES eine stärkere Vernetzung der Polymermatrix förderte.
Der Einsatz nachhaltiger Rohstoffe in Kombination mit funktionellen Monomeren bietet somit ein hohes Potenzial für zukünftige wasserbasierte Beschichtungssysteme mit gezielten Performanceeigenschaften – insbesondere im Hinblick auf Umweltfreundlichkeit und Funktionalität.
Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Seiten 1067–1084, (2024)
