研究人员正在开发基于马铃薯淀粉的涂料

TobiasHüser 2020-05-27

果要保护表面不受腐蚀，所有情况下，80%的表面都涂上油漆或清漆。生物基解决方案的比例可以忽略不计。弗劳恩霍夫研究所的研究人员已经解决了这个问题，正在开发基于可再生原材料的高性价比涂料。研究的重点是马铃薯淀粉。

　　如果要保护表面不受腐蚀，所有情况下，80%的表面都涂上油漆或清漆。生物基解决方案的比例可以忽略不计。弗劳恩霍夫研究所的研究人员已经解决了这个问题，正在开发基于可再生原材料的高性价比涂料。研究的重点是马铃薯淀粉。

　　迄今为止，使用生物基粘合剂或成膜剂的漆和涂料通常太贵或无法承受这些要求。然而，Fraunhofer应用高分子研究所IAP的科学家通过使用改性淀粉，找到了一种在这一领域实现可持续性和成本效益的解决方案的方法。“到目前为止，淀粉的经典工业应用一直是造纸/瓦楞纸板和粘合剂行业，”波茨坦 - 格尔姆Fraunhofer IAP的科学家克里斯蒂娜加布里尔说。“然而，在涂料和涂料领域，淀粉迄今大部分仅用作添加剂。我们现在使用淀粉作为水基分散体的主要组分具有有希望的粘附结果。

　　从马铃薯淀粉到电影制作人

　　使用淀粉作为涂料和清漆的主要成分给弗劳恩霍夫团队带来了各种挑战。“电影教育工作者必须完成不同的任务。他们需要形成一个与基材具有良好粘合性的粘合膜，与附加层和添加剂相容，并且可以嵌入颜料和填料，“Gabriel解释说。“然而，以其天然形式，淀粉具有一些反对其用作成膜剂的性质。例如，它既不是冷水溶性的，也不是形成连贯的非脆性膜。因此我们必须修改力量以适应要求。对于所有的挑战：作为一种可再生且经济实惠的原材料，淀粉在许多领域都非常有趣。

　　波茨坦科学家的解决方案：首先降解淀粉，以提高它们在水中的溶解度以及随后淀粉在水中的相关固体含量和它们的成膜性。但是，为了生产与常规油漆相当的淀粉基涂料，这是不够的。尽管成膜剂最初应该可溶于水或可分散于水中，但涂层不能溶于水。

　　因此必须进一步修改实力。这是通过称为酯化的化学过程完成的。所得的淀粉酯是水分散性的，形成封闭膜并对玻璃和铝表面具有非常好的粘附性。与Fraunhofer制造工程和自动化IPA研究所合作，酯化淀粉被“交联”，这进一步降低了涂层对水的敏感性。

　　在Fraunhofer IPA，还进行了稳定性测试，其中检查了长期稳定性。在测试中，涂层材料暴露在快速波动的温度循环中以模拟昼夜变化和季节以时间压缩形式通过。此外，测试对象暴露于含电解质的浓缩水中，以观察涂层如何表现水分以及在极端条件下的耐受性。

　　石油基成膜剂的替代品

　　下一步是研究改性淀粉在不同金属基材上的耐腐蚀性和附着力。此外，新的“配方”正在测试，以进一步优化涂料的性能。“除了之前测试过的铝，钢和镀锌钢将被用于测试其他两种重要的实用金属，”Gabriel解释道。“我们的调查表明，淀粉酯具有良好的成膜性能，并且在各种材料上具有非常好的粘附性能，可能代表未来涂料行业中石油基成膜剂的替代品。”

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

审　　核：何发

研究人员正在开发基于马铃薯淀粉的涂料

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