El cambio climático, los recursos finitos, las crecientes cargas sobre el medio ambiente significan que cada vez más industrias se centran en la producción sostenible. Y este es también el caso en la producción de recubrimientos como pinturas y barnices. Solo en Alemania, 100,000 toneladas de recubrimientoTodos los años se producen materiales para la protección contra la corrosión. Sin embargo, en el pasado, las pinturas y barnices con aglutinantes de base biológica o formadores de película solían ser demasiado caros o no podían cumplir los requisitos. Pero mediante el uso de almidón modificado, los científicos delFraunhofer IAP ha encontrado una manera que incluso en este campo hace posibles soluciones sostenibles y rentables. "Hasta ahora, los campos industriales tradicionales de aplicación de almidón han sido las industrias de papel / cartón corrugado y adhesivos", dice Christina Gabriel, científica deFraunhofer IAP en Potsdam-Golm. "En el campo de las pinturas y barnices, por otro lado, el almidón generalmente solo se usaba como aditivo.Como componente de una dispersión a base de agua, ahora tenemos resultados de adhesión muy prometedores. "En el centro de la investigación se encuentra el recubrimiento de metales para uso en interiores, por ejemplo, aluminio, que puede usarse, por ejemplo, para puertas cortafuegos, carcasas de computadoras oMarcos de ventana.
Del almidón de papa al formador de película
El uso de almidón como componente principal de pinturas y barnices planteó varios desafíos a los expertos de Fraunhofer. "Los formadores de película deben cumplir varias tareas. Deben formar una película continua, que se adhiera bien al material del sustrato, es compatible con capas adicionalesy aditivos y también pueden incrustar pigmentos y cargas ", explica Christina Gabriel." Sin embargo, en su forma natural, el almidón presenta varias propiedades que se interponen en su uso como formador de película. Por ejemplo, no es soluble enagua fría y tampoco forma películas continuas, no frágiles. Por lo tanto, tuvimos que modificar el almidón para adaptarlo a los requisitos, ya que a pesar de todos los desafíos, como materia prima renovable y rentable, el almidón es muy buenointerés para muchos sectores "
La solución de los científicos de Potsdam implica una etapa de degradación inicial del almidón para mejorar su solubilidad en agua y el contenido de sólidos asociado posteriormente del almidón en agua, así como su capacidad de formación de película. Sin embargo, para producirun material de recubrimiento a base de almidón, que es comparable con un recubrimiento convencional, esto aún no es suficiente, ya que aunque el formador de película inicialmente debe ser soluble o dispersable en agua, el recubrimiento ya no debe disolverse posteriormente en agua.
Por lo tanto, el almidón debe modificarse aún más. Esto tiene lugar mediante un proceso químico conocido como esterificación. Los ésteres de almidón resultantes son dispersables en agua, forman películas continuas y tienen muy buenas propiedades adhesivas en superficies de vidrio y aluminio. En cooperación conFraunhofer IPA, el almidón esterificado se "reticula" a través del cual la sensibilidad del recubrimiento al agua se reduce aún más.
Las pruebas de estabilidad para verificar la estabilidad a largo plazo también se llevan a cabo en el Fraunhofer IPA. En las pruebas, los materiales recubiertos se exponen a ciclos de temperatura que cambian rápidamente en una forma comprimida en el tiempo para simular el cambio de día a nochey el curso de las estaciones. Además, los objetos de prueba están expuestos al agua enriquecida con electrolitos para ver cómo reacciona el recubrimiento al agua y cuán resistente es en condiciones extremas.
Alternativa a los formadores de película a base de petróleo
En el siguiente paso, se examina la resistencia a la corrosión y la adhesión del almidón modificado en diferentes sustratos metálicos. También se están probando nuevas "recetas", que tienen como objetivo optimizar aún más las propiedades del recubrimiento ".el aluminio ya probado, otros dos metales importantes, el acero y el acero galvanizado, deben ser probados "declara Gabriel". Nuestras investigaciones muestran que con su buena formación de película y muy buenas propiedades de adhesión en varios sustratos, los ésteres de almidón tienen el potencial de ser alternativas futuras.a formadores de película a base de petróleo en la industria de recubrimientos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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