Co wiecie o farbach proszkowych? Pewnie wszystko… Farby proszkowe nie emitują lotnych związków organicznych, spełniają kryteria stawiane produktom powłokowym przez nowoczesny przemysł, takie jak zgodność z wymogami ochrony środowiska, efektywność energetyczna i doskonałe wykończenie… Ale… Zawsze można je udoskonalić. Tym tematem zajęli się badacze w publikacji (TOP 10 Scopusa) “Antimicrobial Powder Coatings Based on Environmentally Friendly Biocides” ACS Sustainable Chem. Eng. Współautorami pracy są dr inż. Michał Kędzierski i mgr inż. Katarzyna Bieniek z Sekcji Syntezy i Modyfikacji Polimerów.
Spróbujmy przybliżyć temat. Konwencjonalne termoutwardzalne systemy proszkowe charakteryzują się dobrymi właściwościami, ale ich wadą jest wysoka temperatura utwardzania (180–200°C), co ogranicza ich zastosowanie do malowania materiałów wrażliwych na ciepło, takich jak drewno, MDF i tworzywa sztuczne. Farby proszkowe utwardzane promieniami UV oferują rozwiązanie tego problemu.
W publikacji opisano utwardzane promieniami UV powłoki proszkowe o właściwościach antybakteryjnych w stosunku do szczepów E.coli i S.aureus. Powłoki otrzymano przy użyciu jako spoiwa żywicy akrylowej zawierającej grupy epoksydowe oraz przyjaznego dla środowiska biocydu, jakim jest chitozan.
Jak wyjaśnia dr inż. Michał Kędzierski, celem pracy było zastąpienie w powłokach proszkowych dodatku srebra, które jest powszechnie stosowane do nadawania materiałom powłokowym właściwości przeciwdrobnoustrojowych. Jego zastosowanie stwarza jednak problemy związane z bioakumulacją – przy intensywnym stosowaniu – oraz możliwy immunotoksyczny potencjał zapalny cząstek nanosrebra, na co wskazują wyniki niektórych badań.
Okazało się – co opisano w pracy – że dodatek 2-3 % wagowych chitozanu nie powoduje pogorszenia właściwości użytkowych powłok, które testowano pod kątem odporności na zarysowania, twardości, przyczepności, chropowatości i połysku. Co więcej, daje bardzo korzystne wyniki aktywności antybakteryjnej powłoki, a jednocześnie poprawia jej odporność na wymywanie biocydu w kontakcie z wodą.
Trzeba dodać, że wśród biopolimerów chitozan jest jednym z najbardziej obiecujących materiałów. Ten aminopolisacharyd, otrzymywany przez deacetylację chityny, jest głównym składnikiem zewnętrznych szkieletów skorupiaków morskich i zewnętrznych ścian grzybów. Wiadomo, że chitozan jest biokompatybilny, biodegradowalny i nietoksyczny dla ludzi i organizmów wyższych. Jest również skutecznym środkiem przeciwbakteryjnym i przeciwgrzybiczym.
***
Prace nad antybakteryjnymi powłokami proszkowymi wykorzystującymi naturalne substancje o aktywności biobójczej są kontynuowane w ramach polsko-niemieckiego projektu Microsafecoatings (program Cornet), w którym uczestniczy nasz Instytut (więcej o projekcie: tutaj). Kierownikiem projektu w części realizowanej przez Łukasiewicz – IChP jest dr inż. Michał Kędzierski.
link do publikacji: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c07721
Oprac. Iwona Lisek-Woubishet
