Se uma superfície tiver que ser protegida contra corrosão, em 80 por cento de todos os casos, isso ocorre por meio de revestimento com tintas ou vernizes. Ao fazer isso, a proporção de base biológica, soluções ecológicas são extremamente pequenas. Pesquisadores do Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP, em cooperação com o Instituto Fraunhofer de Engenharia de Manufatura e Automação IPA, estão procurando preencher essa lacuna e estão desenvolvendo um revestimento de custo-benefício baseado em matérias-primas renováveis. O foco da pesquisa é a fécula de batata.

Das Alterações Climáticas, recursos finitos, os encargos crescentes sobre o meio ambiente significam que mais e mais indústrias estão se concentrando na produção sustentável. E isso também acontece na produção de revestimentos como tintas e vernizes. Só na Alemanha, 100, Todos os anos são produzidas 000 toneladas de materiais de revestimento para proteção contra a corrosão. Contudo, no passado, tintas e vernizes com aglutinantes de base biológica ou formadores de filme geralmente são muito caros ou não atendem aos requisitos. Mas através do uso de amido modificado, os cientistas do Fraunhofer IAP descobriram uma maneira que, mesmo neste campo, torna possíveis soluções sustentáveis ​​e econômicas. "Até agora, campos industriais tradicionais de aplicação de amido são as indústrias de papel / papelão ondulado e adesivos, "diz Christina Gabriel, um cientista do Fraunhofer IAP em Potsdam-Golm. “Já na área de tintas e vernizes, o amido geralmente era usado apenas como aditivo. Com amido como o principal componente de uma dispersão à base de água, agora temos resultados de adesão muito promissores. "No centro da pesquisa está o revestimento de metais para uso interno, por exemplo, alumínio, que pode ser usado, por exemplo. para portas corta-fogo, caixas de computador ou caixilhos de janelas.

De amido de batata a filme formador

O uso de amido como o principal componente de tintas e vernizes representou vários desafios para os especialistas da Fraunhofer. "Os formadores de filme devem cumprir várias tarefas. Eles devem formar um filme contínuo, que adere bem ao material do substrato, é compatível com camadas e aditivos adicionais e pode incorporar pigmentos e enchimentos também, "explica Christina Gabriel." Em sua forma natural, Contudo, amido exibe várias propriedades, que impedem a sua utilização como formador de filmes. Por exemplo, não é solúvel em água fria e nem se forma contínuo, filmes não quebradiços. Portanto, tivemos que modificar o amido para adaptá-lo aos requisitos, apesar de todos os desafios, como uma matéria-prima renovável e econômica, o amido é de grande interesse para muitos setores. "

A solução dos cientistas de Potsdam envolve uma etapa inicial de degradação do amido, a fim de melhorar sua solubilidade em água e o subsequente conteúdo de sólidos associado do amido na água, bem como sua capacidade de formação de filme. Contudo, a fim de produzir um material de revestimento à base de amido, que é comparável a um revestimento convencional, isso ainda não é suficiente, embora o formador de filme deva inicialmente ser solúvel ou dispersível em água, o revestimento não deve mais se dissolver em água.

O amido deve, portanto, ser modificado ainda mais. Isso ocorre por meio de um processo químico conhecido como esterificação. Os ésteres de amido resultantes são dispersíveis em água, formam filmes contínuos e têm propriedades adesivas muito boas em superfícies de vidro e alumínio. Em cooperação com o Fraunhofer IPA, o amido esterificado é então "reticulado" através do qual a sensibilidade do revestimento à água é reduzida ainda mais.

Os testes de estabilidade para verificar a estabilidade a longo prazo também são realizados no Fraunhofer IPA. Nos testes, os materiais revestidos são expostos a ciclos de temperatura que mudam rapidamente em uma forma comprimida no tempo para simular a mudança do dia para a noite e o curso das estações. Além disso, os objetos de teste são expostos a água enriquecida com eletrólito para ver como o revestimento reage à água e quão resistente é em condições extremas.

Alternativa para formadores de filme à base de petróleo

Na próxima etapa, a resistência à corrosão e adesão do amido modificado em diferentes substratos de metal é examinada. Novas "receitas" também estão sendo testadas, que se destinam a otimizar ainda mais as propriedades do revestimento. “Além do alumínio já testado, dois outros metais importantes, aço e aço galvanizado, devem ser testados ", afirma Gabriel." Nossas investigações mostram que, com sua boa formação de filme e propriedades de adesão muito boas em vários substratos, os ésteres de amido têm o potencial de ser alternativas futuras aos formadores de filme à base de petróleo na indústria de tintas. "