Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Einsatz von Pflanzenölen (insbesondere Rapsöl) als Basis für umweltfreundliche Lackrohstoffe

Anschrift
iLF Magdeburg GmbH
Fichtestr. 29
39112 Magdeburg
Kontakt
Norbert Pietschmann
Tel: +49 391 6090-0
E-Mail: inst.-lacke-farben-magdeburg@t-online.de
FKZ
22006498
Anfang
01.10.2000
Ende
30.09.2002
Ergebnisdarstellung
Im Vorhaben wurden native Pflanzenöle (Rapsöl, Leinöl, Drachenkopföl, Sojaöl, Rizinusöl, Calendulaöl) zum Zwecke des Einsatzes als Bindemittel für Farben und Lacke chemisch modifiziert, insbesondere durch Reaktionen an den C-C-Doppelbindungen der Fettsäuren in den Triglyceriden. Als erste Synthesestufen wurden epoxiderte Pflanzenöle hergestellt. Die besten Resultate sind mit der sogenannten PRILESHAEV-Reaktion erhalten worden, insbesondere in einer Variante mit gepufferter Peressigsäure. Die Pflanzenöl-Epoxide wurden einerseits direkt zur kationischen UV-Härtung eingesetzt. Andererseits dienten sie als Ausgangsstoffe für weitere Umsetzungen, u. a. für radikalisch UV-härtbare Acrylate, speziell Epoxyacrylate.Epoxide und Epoxyacrylate konnten auch auf der Basis von Rapsöl (erucasäurearm) bzw. von Drachenkopföl hergestellt werden. Ausgehend von epoxidierten Pflanzenölen wurden Polyole als Zwischenprodukte für weitere Umsetzungen hergestellt. Die Polyole wurden durch Umesterung mit tert.-Butylacetoacetat in acetoacetatfunktionelle Bindemittel überführt. Daran schloss sich ggf. eine weitere Umsetzungsstufe mit n-Butylamin zum entsprechenden Enamin an. Es zeigte sich, dass sowohl die Pflanzenöl-Acetoacetate als auch die Pflanzenöl-Enamine über vinyloge Additionsreaktionen mit Acrylaten thermisch vernetzt werden können. Dabei konnten sehr lösemittelarme Materialien (High Solids) formuliert werden. Generell war festzustellen, dass eine ausreichende mechanische und chemische Beständigkeit von der Vernetzungsdichte abhängig ist. Die betraf sowohl Epoxide (kationisch UV-härtend) als auch Acrylate (radikalisch UV-härtend) als auch Acetoacetate und Enamine (über vinyloge Additiunsreaktionen thermisch vernetzend). Insofern muss ein Ziel von Bindemittelsynthesen auf Pflanzenölbasis darin bestehen, möglichst hohe Funktionalitäten (Anzahl an vernetzungsfähigen Gruppen je Molekül bzw. je Masseeinheit) zu erreichen.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist es, durch chemische Modifizierung von Rapsöl bzw. Rapsmethylester zu Ausgangsprodukten für umweltfreundliche, lösemittelfreie und mit nur geringem Energieaufwand zu vernetzenden Lacksystemen zu gelangen. Die Modifzierungsprodukte könnten als neuartige Bindemittel und/oder Reaktivverdünner zur Verringerung bzw. Eliminierung des Lösemittelanteils in 2K-Lacken oder UV-härtenden Beschichtungsstoffen eingesetzt werden. Die erhaltenen Produkte sollen analytisch und physikalisch charakterisiert werden und daraus hergestellte Beschichtungsstoffe auf ihre Reaktivität, lacktechnischen Eigenschaften und Härtungsverhalten untersucht werden.

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