Rapporteringsdatum 20-10-2023

De uitdagingen van het WBDurapaint project zijn het ontwikkelen van nieuwe hoogwaardige waterige verfsystemen met een lage impact op het milieu, d.w.z. geen toxische verbindingen, zeer lage VOC-emissies en voldoende prestaties om te voldoen aan de bouwspecificaties. De aanvankelijke strategie was om te werken met een verfsamenstelling. In de loop van het project werd, om de ontwikkelingen te optimaliseren, de strategie herzien door te werken met twee ontwikkelingstrajecten om zo talrijke toepassingen te kunnen dekken, zoals hout, metaal en vloeren voor binnen of buiten. Het bestudeerde systeem bestaat uit een substraat bedekt met twee lagen verf. De eerste laag is een corrosiewerende verf op basis van epoxy, de primer. De tweede laag is een isocyanaatvrije verf op polyurethaanbasis, de afwerking. De strategie in dit project is om verfcomponenten te vervangen door componenten met een lagere milieu-impact. Om dit te bereiken leverde partner Dothée industriële referentieverven die als basis dienden voor de wijzigingen in het project. Met betrekking tot anticorrosieverf en primer richtte de vervanging zich op TiO2. De resultaten tonen aan dat het mogelijk is om ongeveer 30% van het TiO2 te vervangen door klei van het type halloysiet, met behoud van verfdekking, anticorrosie-eigenschappen en brandwerendheid, zij het met een doffer uiterlijk dan de referentie. Vervanging van TiO2 door klei gefunctionaliseerd met corrosieremmers gaf resultaten die qua anticorrosie-eigenschappen dicht bij de referentie lagen. Rijstzetmeel werd ook gebruikt als alternatief voor TiO2 om een verf met een glanzend uiterlijk te verkrijgen. De eerste proeven waren niet overtuigend, hoewel rijstzetmeel goed is opgenomen in de formulering. De formuleringen werden geoptimaliseerd met behulp van optimalisatietools voor formuleringen (High throughput exp). De levenscyclusanalyse (LCA) toont aan dat voor industriële verven de bindmiddel(s) en het pigment de milieu-impact domineren. De identificatie van pigment als een belangrijke bijdrage heeft ons in staat gesteld om de vervanging van TiO2 door rijstzetmeel te bestuderen. De eigenschappen van verven die tot 40% rijstzetmeel bevatten zijn identiek aan die van commerciële verven, maar ze zijn milieuvriendelijker. De synthese van gefunctionaliseerde klei ter vervanging van pigmenten laat zien dat zelfs op industriële schaal de effecten negatief zijn. Om een milieuvoordeel te behalen, moet het gebruik van deze klei de functionaliteit van de verf verhogen, zoals de levensduur. In termen van afwerking was de synthese van biobased precursors een vrij ingewikkeld en langzaam proces. Na deze synthese was de emulsificatie van de precursor ook een uitdaging, die aan het einde van het project werd bereikt. Dit vertraagde de formulering van de verf, waarin het mogelijk was om tot 15% van de commerciële hars te vervangen door biobased hars, met behoud van de eigenschappen van de verf. Verf die wordt aangebracht op een substraat vormt een uniforme film. De LCA-studie laat zien dat voor industriële verven de bindmiddel(s) en het pigment de LCA-impact domineren. Uit de vergelijkende studie van de twee gebruikte harsen PU vs. NIPU blijkt dat het gebruik van NIPU in plaats van PU geen duidelijke voordelen oplevert: sommige indicatoren zijn hoger voor PU-verf, andere voor NIPU-verf. Samengevat zijn de wetenschappelijke doelstellingen van het project bereikt, aangezien de twee gewijzigde verfformuleringen - de anticorrosieverf en de acrylafwerking - zijn toegepast op substraten. Dit komt overeen met de 2 demonstraties die aan het begin van het project werden voorgesteld, namelijk geverfde substraten, de ene op metaal en de andere op hout. De industriëlen en het valorisatiecomité konden deze geschilderde substraten op de slotdag bekijken. Het project toonde dus de haalbaarheid aan van het vervangen, in bestaande formules, van verbindingen die momenteel een impact hebben (titaniumoxide, hars op basis van petroleum) door biogebaseerde of milieuvriendelijke alternatieven, met behoud of verbetering van de productprestaties. De demonstratie was vooral overtuigend voor fabrikanten, omdat deze werd uitgevoerd met industriële verven. De fabrikanten die betrokken waren bij de ontwikkelingscommissie waren tevreden met de resultaten, met name de gedeeltelijke vervanging van titaniumoxide en de vervanging van polyurethaan door een isocyanaatvrij alternatief. Er moet echter worden opgemerkt dat de grootschalige beschikbaarheid van deze harsen een factor blijft die de industriële toepassing ervan door formuleerders beperkt. Voor andere harsen (met name alkydharsen) zijn de toekomstige uitdagingen voornamelijk gekoppeld aan de vervanging van oppervlakteactieve stoffen en droogmiddelen door niet-toxische alternatieven. Het WBDURAPAINT-project heeft het mogelijk gemaakt om bij te dragen aan een aantal technologische bouwstenen voor milieuvriendelijkere verven en biedt vooruitzichten voor toekomstige ontwikkeling die zijn besproken met de leden van de ontwikkelingscommissie. Tijdens de looptijd van het project werd wetenschappelijke vooruitgang onder de aandacht gebracht in de vorm van 8 wetenschappelijke artikelen, 9 populariseringsartikelen en deelname aan handelsbeurzen en conferenties. De startdag van het project bood de gelegenheid om een groot aantal industriëlen uit de drie programmagebieden te ontmoeten, wat leidde tot de oprichting van een comité voor technologieoverdracht.