Badania nad zastosowaniem w farbach dla budownictwa wodnych dyspersji poliuretanowych opartych na biosurowcach

Wyczerpywanie się paliw kopalnych i zmiany klimatyczne to jedne z głównych sił napędowych rozwoju w dziedzinie nowych surowców dla przemysłu farb. Prowadzi się obecnie wiele badań nad możliwością zastąpienia polimerów pochodzenia petrochemicznego polimerami opartymi na surowcach ze źródeł odnawialnych. Omówiono wstępne badania nad zastosowaniem w farbach dla budownictwa do wymalowań wewnętrznych wodnych dyspersji poliuretanowych zsyntezowanych z opartych na biosurowcach polioli i alifatycznych diizocyjanianów. Na podstawie wyników badań wytypowano dwie handlowe wodne żywice – alifatyczny kopolimer uretanowo-alkidowy i uretanowaną dyspersję alkidową – i odpowiednie środki pomocnicze. Opracowano receptury farb zawierających 50%, 70% i 100% biopolimeru w spoiwie. Badania farb w stanie ciekłym (stabilność, czas schnięcia) oraz powłok (twardość, odporność na szorowanie na mokro, odporność na czynniki atmosferyczne) wykazały, że najlepszymi właściwościami charakteryzują się warianty recepturowe z udziałem 50% biopolimeru w spoiwie, zawierające nanokrzemionkę. Dodatek nano-SiO2 poprawia zarówno właściwości mechaniczne, jak i odporność powłok na czynniki atmosferyczne.

---

The finite nature of fossil fuels and climate change are the one of main driving forces for the development of new raw materials for the coatings industry. The number of studies aimed at the replacement of polymers derived from petrochemical raw materials with polymers based on renewable resources is constantly growing. Preliminary investigations on the use of waterborne polyurethane dispersions synthesized with biobased prepolymer polyols and aliphatic diisocyanate in building paints for interior application are discussed. Based on the test results, two waterborne resins compatible with biobased dispersions were selected: alkyd/aliphatic polyurethane copolymer paint and urethanised alkyd resin paint. Suitable paint additives were also chosen. Paint formulations with different biopolymer to commercial resin ratios have been developed and their basic properties evaluated.