30.04.2025

In früheren Studien des Bio-ART-Konsortialleiters wurde ein hochleistungsfähiger Duroplast mit 100 % biobasiertem Kohlenstoffgehalt unter Verwendung von epoxidiertem Leinöl (ELSO) und Zitronensäure (CA) hergestellt [1]. Die größte Einschränkung solcher Systeme liegt jedoch in der Regel in den langen Aushärtungszeiten bei hohen Temperaturen, was ihre breitere Anwendung in kommerziellen Anwendungen behindert. Kürzlich wurden Hühnereierschalenpulver als vielversprechende Härtungskatalysatoren für Bisphenol-A-Diglycidylether-Epoxidharze untersucht [2]. Daher werden in Projekt 1.3 die Auswirkungen der Zugabe von Eierschalenpulver zu einem ELSO-Harz mit CA-Härter umfassend untersucht und erforscht. Die Härtungskinetik der jeweiligen Zusammensetzungen wurde mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie untersucht und die kinetischen Parameter wurden anhand mehrerer Isokonversionsmodelle bewertet. Die thermische Analyse zeigte eindeutig, dass eine Erhöhung des Anteils an Eierschalenmembran zu einer systematischen Verringerung der Härtungsbeginn-Temperatur führt, was auf eine katalytische Beschleunigung der Vernetzungsreaktion hindeutet. Darüber hinaus deuten die Daten darauf hin, dass Zitronensäure in Gegenwart der Membran eine erhöhte Reaktivität aufweist, möglicherweise aufgrund synergistischer Wechselwirkungen zwischen der sauren und der aminreichen Umgebung. Die Ergebnisse sind sehr vielversprechend im Hinblick auf die Reduzierung der Aushärtungszeiten und -temperaturen für biobasierte Harzsysteme in der Zukunft und die Steigerung der Energieeffizienz bei der Verarbeitung.

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[1] A. Anusic, Y. Blößl, G. Oreski, K. Resch-Fauster, Polymer Degradation and Stability 2020, 181, 109284.
[2] J. J. P. Barros, N. G. Jaques, I. D. d. S. Silva, A. K. C. de Albuquerque, A. M. Araújo, R. M. R. Wellen,Polímeros 2022, 32.