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德國開發馬鈴薯澱粉製成的環保塗料 (Paints and varnishes based on potato starch)
作者:林芝宇(編譯自fraunhofer網站/research news/2018.2.1/Dr. Sandra Mehlhase) 現職:清華大學化學所博士生
文章來源:Fraunhofer網站2018年2月1日之research news
發佈時間:2018.03.28
今日,氣候變遷、自然資源匱乏以及環境負擔使得越來越多企業著重於永續生產 (sustainable production),包含塗料(coating) ,例如油漆、顏料與亮光漆的製造。僅是在德國,每年即製造十萬噸的抗腐蝕塗料,然而,以往有機或環保原料製成的塗料皆因成本過高或表現不符需求而未被採用。近期,夫朗和斐應用高分子研究所 (Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research, IAP) 與製造工程與自動化研究所,(Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation, IPA) 發現澱粉為極具潛能的解決方案。

在過去的傳統產業裡,澱粉只在紙類和黏著劑製造中被作為主要原料使用,在塗料生產中則為少量的添加劑,原因在於後者的原料需滿足可形成連續薄膜、表面附著性佳,以及與其他成分相容等條件。然而,澱粉不溶於冷水的特性使其無法形成勻相水溶液,因而難用以製造連續且堅固的薄膜。為改善此問題,研究人員首先使用酯化反應 (esterification) 修飾澱粉,產生的酯化澱粉 (starch ester) 可分散於水中、形成連續薄膜,對玻璃與鋁也有良好的附著性,最後將酯化澱粉交聯 (crosslink) ,可穩定澱粉塗料,同時降低其對水的敏感度。

研究人員正在測試塗料於溫度劇烈變化、高鹽度溶液接觸等極端環境下的長期穩定性,下個階段則為在不同金屬物質上的抗腐蝕性與附著性測試。同時,針對不同材質的新配方也將陸續產生,以拓展環保澱粉塗料的應用,加速人類脫離對石化原料的依賴。

參考資料: https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2018/January/paints-and-varnishes-based-on-potato-starch.html
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