Natürliche Beschichtungen nun aus Biomasse

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Niederländische Wissenschaftler realisieren
Ersatz für ein wichtiges Erdölprodukt in Farben

Natürliche Beschichtungen nun aus Biomasse
Vier Schritte zur Biobeschichtung (Grafik: George Hermens und Paco Visser)
31.12.2020 | Der niederländische Konzern AkzoNobel will seinen Farben und anderen Beschichtungsmaterialien künftig keine erdölbasierten Acylate mehr beimischen, sondern eine Alternative auf der Basis von Biomasse. Acrylate geben der Oberfläche von Farben Abriebfestigkeit und sind immun gegen zerstörerische UV-Strahlen der Sonne. Das hat zu einer Dominanz von Acrylfarben sowohl im Heimwerker-Bereich als auch im Handwerk geführt.

Start mit einem Pflanzengerüst

Im Zuge der Abkehr von Erdölprodukten ist es Forschern von AkzoNobel und der Universität Groningen gelungen, Biomasse mithilfe von sichtbarem und UV-Licht sowie Sauerstoff über einen Katalysator in einen hochwertigen Zusatzstoff für Farben zu verwandeln. "Wir wollten als Rohstoff Lignocellulose verwenden", erinnert sich George Hermens, Doktorand bei Ben Feringa, Professor für organische Chemie in Groningen. Lignocellulose ist das innere Gerüst von holzigen Pflanzen, in das als Klebemittel Lignin eingelagert wird.

 

"Wir knacken die Lignocellulose mit Säure, sodass Furfural entsteht", so Hermens. Furfural ist ein rötliches bis dunkelbraunes giftiges Öl, das sich nicht direkt als Basis für Beschichtungen eignet. "Wir haben es modifiziert", so der Doktorand. Durch einen chemischen Prozess, den die Partner eigens entwickelt haben, wird Furfural in Hydroxybutenolid umgewandelt, das der Acrylsäure ähnelt, aus der die Farbbausteine Acrylate hergestellt werden.

 

Produktion braucht keine Abfälle

Doch noch waren die Forscher nicht am Ziel, eine natürliche Beschichtung zu schaffen, die den Untergrund ähnlich gut schützt wie eine Acrylfarbe. Sie setzten dem Material Alkohol zu, ebenfalls ein Naturprodukt. Es entstanden sogenannte Monomere, natürliche Kunststoffpartikel, die sich mithilfe von UV-Licht vernetzen lassen. Je nach Prozessführung lassen sich Polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften herstellen, wie sie für unterschiedlichste Anwendungen wie Autolackierungen und Beschichtungen von Displays benötigt werden. Bei dem Prozess entsteht als Nebenprodukt Methylformiat, das als Lösungsmittel für Natur- und Kunstharze verwendet wird. Abfälle gibt es nicht. (pte)


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