Prof. Dr. Carsten Mai
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31.01.2025

Ziel dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Beschichtungssystemen auf Basis modifizierter Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Hemicellulosen) für Holz und Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenbereich. Diese Beschichtungssysteme sollen wasserbasiert und nach Applikation auf das Substrat emissionsfrei sein. Der Forschungsansatz des Vorhabens beruht auf einer gezielten Oxidation der Polysaccharid-Bausteine (Anhydro-Zucker), wodurch Dialdehyd-Polysaccharide erzeugt werden. Diese wasserlöslichen Polymere haben einen geringeren Polymerisationsgrad und damit eine geringere Viskosität in wässriger Lösung als die ursprünglichen Polysaccharide. Durch die Einführung unpolarer aliphatischer Gruppen wird die Hydrophobizität erhöht und Eigenschaften gezielt eingestellt, so dass die modifizierten Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner in Beschichtungssystemen eingesetzt werden können. Entsprechende Beschichtungssysteme werden dann formuliert und auf Holzoberflächen appliziert, um die Eignung der Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner sowohl anhand der Eigenschaften der Formulierung als auch der beschichteten Oberfläche zu bewerten. Ein weiteres Teilziel des Projektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln durch Phosphorylierung von Polysacchariden. Diese können nicht-oxidiert oder als Dialdehyd-Polymere eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die polaren (hydrophilen) phosphorylierten Polysaccharide mit den hydrophoben alkylierten Dialdehyd-Polysacchariden kompatibel sind, so dass sie gemeinsam in einer wässrigen Dispersion formuliert werden können.