Air drying decorative paints, formulated with bio-based polymers as binders

Kuczyńska, H.; Ślusarczyk, A.; Moreno, M.; Barandiaran, M. J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Air drying decorative paints, formulated with bio-based polymers as binders

Autorzy

Kuczyńska H. , Ślusarczyk A. , Moreno M. , Barandiaran M. J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Biopolimery jako spoiwa w wodorozcieńczalnych dekoracyjnych farbach schnących na powietrzu

Języki publikacji

Abstrakty

Biodegradable and renewable raw materials have been gaining importance in the coatings industry as a result of stringent environmental legislation, depletion of petrochemical raw materials and a demand for lower energy consumption by the industry. Studies were performed for 8 bio-based polymers, delivered as emulsions in water, with solid content of about 30 and 45%. They were used as binders in formulations of waterborne paints (with determined value of Pigment Volume Concentration), pigmented with TiO2. The properties of liquid formulations - stability, pH, viscosity and drying time were examined as well as properties of dry films - water resistance, weathering resistance, gloss, whiteness and hardness. The results were compared with formulations based on three commercial resins (two waterborne alkyd resins and a hybrid acrylic-alkyd emulsion).

Biodegradowalne i na bazie surowców ze źródeł odnawialnych zyskują na znaczeniu w przemyśle farb i lakierów w wyniku rygorystycznych przepisów środowiskowych, wyczerpywania się surowców petrochemicznych i zapotrzebowania na niższe zużycie energii przez przemysł. Badania przeprowadzono dla 8 polimerów na bazie surowców odnawialnych, dostarczanych w postaci emulsji w wodzie o zawartości substancji nielotnych 30 i 45%. Wykorzystano je jako spoiwa w recepturach farb wodorozcieńczalnych (o określonej wartości stężenia objętościowego pigmentu) pigmentowanych TiO2. Oznaczono właściwości ciekłych wyrobów - stabilność, pH, lepkość i czas schnięcia, a także właściwości powłok – odporność na wodę, odporność na warunki atmosferyczne, połysk, białość i twardość. Wyniki porównano z recepturami zawierającymi trzy komercyjne żywice (dwie wodorozcieńczalne żywice alkidowe i hybrydową emulsję akrylowo-alkidową).

Słowa kluczowe

biopolymers bio-based paints renewable raw material waterborne paint

biopolimery farby na biopolimerach surowiec odnawialny farba wodorozcieńczalna

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników

Czasopismo

Farby i Lakiery

Rocznik

2018

Tom

nr 2

Strony

28--36

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kuczyńska H.

h.kuczynska@impib.pl

Institute of Engineering of Polymers Materials and Dyes, 87-100 Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, Poland

autor

Ślusarczyk A.

Institute of Engineering of Polymers Materials and Dyes, 87-100 Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, Poland

autor

Moreno M.

Polymat, University of the Basque Country UPV/EHU, Centro Joxe Mari Korta - San Sebastián, Spain

autor

Barandiaran M. J.

Polymat, University of the Basque Country UPV/EHU, Centro Joxe Mari Korta - San Sebastián, Spain

Bibliografia

1. Derksen J.T.P., Cuperus F.P., Kolster P., Paints and coatings from renewable resources, Industrial Crops and Products, 1995, 3, 225–236
2. Derksen J.T.P., Cuperus F.P., Kolster P., Renewable resources in coatings technology: A review, Progr. Org. Coat. 1996, 27, 45–53
3. van der Walle G.A.M. et al., Development of environmentally friendly coatings and paints using medium-chain-length poly(3-hydroxyalkanoates) as the polymer binder, Intern. J. Biological Macromolecules, 1999, 25, 123–128
4. Ashby R.D. et al., Viscoelastic properties of linseed oil-based medium chain length poly(hydroxyalkanoate) films: effects of epoxidation and curing, Intern. J. Biological Macro-molecules, 2000, 27, 355–361
5. Moreno M., Goikoetxea M., Barandiaran M.J., Waterborne coatings based on sunflower oil derivates, 12th International Conference Advances in Coatings Technology ACT’14, Sosnowiec, Poland, 2014, p. No 1, 14–20
6. Moreno M. et al., Sustainable polymer latexes based on linoleic acid for coatings applica-tions, Prog. Org. Coat., 2014, 77, 1709–1714
7. Trumbo D.L., Otto J.T., Epoxidized fatty acid-derived oxazoline in thermoset coatings, J. Coat. Technol. Res., 2004, 1–8, 107–111
8. Seniha Gűner F., Yağcı Y., Tuncer Erciyes A., Polymers from Triglyceride Oils, Prog. Polym. Sci., 2006, 31, 633–670
9. Can E., Wool R.P., Küsefoğlu S., Soybean and Castor Oil Based Monomers: Synthesis and Copolymerization with Styrene, J. Appl. Polym. Sci., 2006, 102, 1497–1504
10. Carme Coll Ferrera M., Babb D., Ryan A.J., Characterisation of polyurethane networks based on vegetable derived polyol, Polymer, 2008, 49, 3279–3287
11. Yadav S. et al., Poly(urethane fatty amide) resin from linseed oil - A renewable resource, Prog. Org. Coat., 2009, 64, 27–32
12. Dutta S., Karak N., Janac T, Evaluation of Mesua ferrea L. seed oil modified polyurethane paints, Prog. Org. Coat., 2009, 65, 131–135
13. Raquez J.-M. et al., Thermosetting (bio)materials derived from renewable resources: a critical review, Prog. Polym. Sci., 2010, 35, 487–509
14. Das G., Karak N., Vegetable oil based eco-friendly coating materials: A review article, J. Appl. Polym. Sci, 2010, 118, 128–134
15. Montero de Espinosa L., Meier M.A.R., Plant oils: The perfect renewable resource for polymer science?!, Europ. Polym. J., 2011, 47, 837–852
16. Philipp C., Eschig S., Bio-based wood adhesive, Prog. Org. Coat., 2012, 74, 705–711
17. Shan M.Y., Ahmad S., Waterborne vegetable oil epoxy coatings: Preparation and char-acterization, Prog. Org. Coat., 2012, 75, 248–252
18. Alam M. et al., Vegetable oil based eco-friendly coating materials: A review article, Arabian J. Chem., 2014, 7, 469–479
19. Pramanik S. et al., Bio-degradable vegetable oil based hyperbranched poly (ester amide) as an advanced surface coating material, Prog. Org. Coat., 2013, 76, 689– 697
20. Deka H., Karak N., Bio-based hyperbranched polyurethanes for surface coating applica-tions, Prog. Org. Coat., 2009, 66, 192–198
21. Thakur S., Karak N., Castor oil-based hyperbranched polyurethanes as advanced surface coating materials, Prog. Org. Coat., 2013, 76, 157–164
22. Mamiński M.Ł. et. al., Fast-curing polyurethane adhesives derived from environmentally friendly hyperbranched polyglycerols – The effect of macromonomer structure, Biomass and Bioenergy, 2011, 35, 4461–4468
23. Noordover A.J. et al., Biobased step-growth polymers in powder coating applications, Prog. Org. Coat., 2009, 65, 187–196
24. Gorzolnik B., Verlaak J., Sustainable Powder Coatings, 12th International Conference Advances in Coatings Technology ACT’14, Sosnowiec, Poland, 2014, p. No 30, 444–449
25. Dai J. et al., Synthesis of bio-based unsaturated polyester resins and their application in waterborne UV-curable coatings, Prog. Org. Coat., 2015, 78, 49–54
26. Carteau D. et al., Development of environmentally friendly antifouling paints using biodegradable polymer and lower toxic substances, Prog. Org. Coat., 2014, 77, 485– 493

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-62c691a0-4758-4ec5-bd79-448dec029c73