PERSBERICHT

Eindhovense onderzoeker ontwikkelt bio-coatings met superieure eigenschappen

De toekomstige verflaagjes op auto's, wasmachines of computers zouden niet meer uit aardolie komen, maar uit biologisch materiaal. Bijvoorbeeld maïs. Onderzoek van ir. Bart Noordover heeft bewezen dat bio-coatings minstens even goede eigenschappen kunnen bezitten als de bestaande coatings. Hij verdedigt zijn proefschrift ‘Biobased step-growth polymers; chemistry, functionality and applicability’ donderdag 10 januari aan de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).

Bio-plastics

Bio-plastics zijn 'hot' in de industriële en academische wereld. En niet alleen vanwege het milieu en hun interessante eigenschappen, maar ook door het kostenaspect. De toenemende prijs van aardolie zet de industrie flink onder druk om snel naar alternatieve grondstoffen te zoeken voor hun kunststoffen. Voor sommige toepassingen is het al gelukt, zo bestaan er al plastic zakken gemaakt van biologisch materiaal. En sinds het onderzoek van Bart Noordover kan dat ook met verven en coatings. Hij toont aan dat biomassa, bijvoorbeeld zetmeel, gewonnen uit maïs of aardappelen, als grondstof in principe voor minstens even goede coatings kan zorgen als aardolie.

Bruin bierflesje

Het maken van coatings uit maïs vergt een aantal processtappen. Allereerst moet maïs verwerkt worden tot monomeren, de stof die als basis dient voor de polymere coatings. Het is daarbij belangrijk om het juiste materiaal te gebruiken. De monomeren moeten van zeer hoge kwaliteit zijn, het liefste meer dan 99,9% zuiver. Want als er kleine fracties onzuiverheden, meestal suikers, overblijven in het materiaal kan het al misgaan. Een belangrijke processtap van monomeren naar polymeren is namelijk verwarmen. Suikers gaan bij hoge temperaturen carameliseren en als resultaat krijg je polymeren met de kleur van een bruin bierflesje in plaats van volledig kleurloos. Door gebruik te maken van zuivere grondstoffen en door goede controle over het productieproces kan deze verkleuring worden voorkomen.

Supersterk

De grootste uitdaging van het onderzoek lag in het optimaliseren van de procescondities. De biologische monomeren zijn thermisch minder stabiel dan veel conventionele grondstoffen, dat zich wreekt bij het opwarmingsproces. Noordover wist uiteindelijk met een paar aanpassingen van het standaard procedé de maximale temperatuur te beperken tot zo'n 200 – 220 graden Celsius. Van de monomeren maakte hij in eerste instantie relatief korte polymeren met reactieve uiteindes (de 'poederpolymeren'). Nadat deze materialen op het oppervlak zijn aangebracht vloeien zij uit in de oven, terwijl tegelijkertijd een reactie optreedt die leidt tot een supersterk polymeernetwerk.

Verkleuren

Uit verschillende testen bleek de mechanische en chemische resistentie van de coatings even goed te zijn als die van vergelijkbare conventionele systemen. Qua kleurvastheid zouden de bio-coatings van Noordover de huidige aardolie-gebaseerde coatings zelfs kunnen overtreffen. Het probleem van de aardolie-gebaseerde verven is dat deze verkleuren. Dat zie je bijvoorbeeld bij witte wasmachines of gebouwpanelen die na verloop van tijd onder invloed van UV-licht een gele kleur krijgen. De bio-coatings van Noordover verkleuren daarentegen veel minder.

Belangstelling voor zijn onderzoek is er volop. Het Dutch Polymer Institute (DPI), waarbij veel grote chemiebedrijven in Nederland en het buitenland zijn aangesloten, zal in nieuwe projecten verder onderzoek uitvoeren naar bio-gebaseerde polymeren.

'terug'