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Bio-basierte Alkydpolyole für UV-härtende wasserbasierte PU-Acrylatbeschichtungen
Eine aktuelle Studie zeigt, dass bio-basierte Alkydpolyole auf Fettsäurebasis gut geeignet sind, um leistungsfähige UV-härtende wasserbasierte Polyurethan-Acrylatbeschichtungen herzustellen.
Ein chinesisches Forschungsteam hat vier unterschiedliche bio-basierte Alkydpolyole entwickelt, die auf Ölsäure und Kokosöl-basierten Fettsäuren basieren. Diese Polyole dienten als Ausgangsstoffe für die Synthese UV-härtender wasserbasierter Polyurethan-Acrylat-Dispersionen (UV-WPUA), aus denen anschließend entsprechende Beschichtungen formuliert wurden. Ziel der Arbeit war es, den Einfluss der jeweiligen Polyolstruktur auf die Eigenschaften der Dispersionen und der resultierenden Beschichtungsfilme systematisch zu vergleichen.
Alle hergestellten UV-WPUAs zeigten eine niedrige Viskosität, kleine Partikelgrößen, hohe Zeta-Potenziale sowie ein semitransparentes Erscheinungsbild, was auf eine gute Dispersionsstabilität hinweist. Unterschiede zeigten sich jedoch in den Eigenschaften der ausgehärteten Beschichtungen, abhängig von der chemischen Struktur des eingesetzten Alkydpolyols.
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Einfluss der Polyolstruktur auf die Beschichtungseigenschaften
Besonders gute Ergebnisse erzielte das System UV-WPUA-2, dessen Alkydpolyol aus Ölsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Neopentylglykol und Trimethylolpropan aufgebaut war. Diese Beschichtung wies sehr gute physikalische Eigenschaften, eine hohe chemische Beständigkeit sowie eine akzeptable Vergilbungsbeständigkeit auf. Die Autoren führen dies auf eine höhere Vernetzungsdichte sowie auf das Fehlen aromatischer Strukturelemente zurück, die typischerweise zur Vergilbung beitragen.
Die Studie bestätigt insgesamt das Potenzial bio-basierter Alkydpolyole als nachhaltige Rohstoffbasis für UV-härtende wasserbasierte Polyurethan-Acrylat-Beschichtungen und liefert wertvolle Hinweise für deren gezielte Formulierung.
Quelle: Duan, Y. et al., UV-curable waterborne polyurethane acrylate coatings prepared from bio-based alkyd polyols. J. Coat. Technol. Res. 22, 2163–2177 (2025).
