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Biobasierte Flammschutzbeschichtung mit reduzierter Feuchtigkeitsaufnahme
Ein chinesisches Forschungsteam hat ein rein biobasiertes Beschichtungssystem entwickelt, das auf Phytinsäure, Molkenprotein und Chitosan basiert und sowohl hohe Flammschutzwirkung als auch geringe Hygroskopizität bietet.
Um nachhaltige Alternativen zu konventionellen Flammschutzmitteln zu entwickeln, kombinierte ein Forschungsteam Phytinsäure mit Molkenprotein und Chitosan. Das resultierende biobasierte System wurde auf Pappelholzoberflächen durch Wasserverdampfungs-Laminierung aufgebracht. Bei der thermischen Behandlung der Mischung zeigte sich eine doppelte Denaturierung des Molkenproteins – sowohl hitze- als auch säureinduziert –, wodurch die molekulare Struktur verändert und die Flammschutzwirkung verstärkt wurde.
Die Beschichtung erhöhte den Grenz-Sauerstoff-Index der behandelten Holzproben um 22,9 % im Vergleich zu Proben, die nur mit Phytinsäure beschichtet waren. Das System wirkte in Gas- und Kondensphase und bot dadurch deutlich verbesserte Flammschutzeigenschaften.
efragten (74 %) der Meinung, dass biobasierte Beschichtungen überwiegend aus erneuerbaren, biobasierten Rohstoffen formuliert werden sollten, wobei die Meinungen über den erforderlichen Prozentsatz auseinandergehen.Eventtipp: Biobasierte Beschichtungssysteme
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Ein weiteres zentrales Ergebnis war die deutliche Verringerung der Wasseraufnahme durch eine Deckschicht aus Chitosan. Das beschichtete Material zeigte nach 24 Stunden eine Hemmungsrate von 46,92 % gegenüber hygroskopischen Defekten. Zudem verbesserte die Chitosan-Beschichtung die Oberflächenqualität, sodass wasserbasierte Lackierungen leichter aufgebracht werden können. Diese Kombination aus nachhaltiger Rohstoffbasis, hoher Flammbeständigkeit und reduzierter Hygroskopizität macht das System zu einem vielversprechenden Ansatz für biobasierte Schutzbeschichtungen.
Quelle: Wang, Y. et al., Dual-denatured protein for phytate-based systems: Purely bio-based coating featuring high flame retardancy and low hygroscopicity. Prog. Org. Coat. 203, 109157 (2025).
