双酚基环氧树脂在涂料行业仍被广泛使用,但日益增长的监管压力,特别是关于食品接触应用中的内分泌干扰效应,正在推动对更安全替代品的寻找。木质素作为一种可再生且储量丰富的生物芳香聚合物,作为潜在替代品引起了相当大的工业兴趣。然而,木质素质量和来源的变化性迄今为止限制了其在高性能涂料配方中的更广泛应用。
一个研究团队现已系统性地解决了这一挑战,开发了一系列基于不同特性的环氧甘油酯解聚木质素(GDL)的环氧树脂配方。通过逐步用生物基替代品取代化石基环氧组分来增加生物基含量,使团队能够研究生物基转型对涂层性能的影响。
所得交联网络经过全面表征,使用热机械性能分析来研究结构-性能关系。该研究证明,木质素变化性,通常被认为是一个缺点,在配方适当调整时可被视为一个设计因素。通过控制木质素来源和配方结构,在不同GDL等级中实现了一致的涂层质量。
使用标准化工业测试方法评估了金属基底上的涂层性能,包括外观、附着力、剥离阻力和冲击阻力评估。完全木质素基环氧系统在这些标准中均提供了可靠结果,证实了其在金属涂料应用中的适用性。
这些发现证明,只要仔细管理木质素原料的一致性和配方策略,木质素就可以在向生物基涂料转型中发挥重要作用。这项工作代表了向可扩展、高性能生物基涂层材料迈出的重要一步,这些材料可以减少行业对双酚衍生树脂的依赖,同时满足日益严格的监管要求。
来源:Celada, I. et al., Progress in Organic Coatings 109931 (2025)
原文链接:https://www.european-coatings.com/news/coatings-technologies/lignin-based-epoxy-resins-approach-viability-for-metal-coatings/

