Institut für Thermische Verfahrenstechnik

Trocknung und chemische Vernetzung wasserbasierter Polyurethanlacke

  • Ansprechpartner:

    Krenn Schabel

  • Projektgruppe:

    AG Schabel

  • Förderung:

    Industrieprojekt Rhodia

Projektbeschreibung

Hierbei handelt es sich um ein Industrieprojekt mit der Firma Rhodia (Frankreich, Lyon). Es wurde die Trocknung und chemische Vernetzung von wasserbasierten Polyurethanlacken (2-K-PUR-Lacken) untersucht.
2-K-PUR-Lacke besitzen aufgrund der chemischen Vernetzung während der Aushärtung eine sehr hohe chemische Beständigkeit und gute mechanische Eigenschaften. Aufgrund von gesetzlicher Regelungen ist die Lackindustrie jedoch gezwungen, die bisher lösemittelbasierten Systeme auf Wasserbasis umzustellen. Hierbei treten zwei große Probleme auf, zum einen, da eine der Hauptkomponenten (Polyisocyanat) nicht in Wasser gelöst werden kann und zum Anderen, da das Polyisocyanat mit Wasser eine unerwünschte Nebenreaktion eingeht. Um diese Probleme genauer zu Untersuchen und Möglichkeiten zu finden sie zu lösen, ist Aufgabe dieses Industrieprojektes.
Das von Rhodia gelieferte Modellstoffsystem soll mit Hilfe der am Institut vorhandenen Inversen-Mikro-Raman-Spektroskopie die unterschiedlichen Einflussparameter (Temperatur, Luftfeuchte, NCO/OH-Verhältnis…) untersucht werden. Die gewonnen Erkenntnisse über das Stoffsystem werden von Rhodia für die Weiterentwicklung dieser neuartigen Lacksysteme verwendet.
Die besondere Schwierigkeit des Projektes lag in der chemischen Umsetzung der Ausgangsstoffe, dies macht eine Kalibrierung sehr schwierig. Im nachfolgenden Diagramm sehen sie den Verlauf der beiden Ausgangskomponenten und der beiden Reaktionsprodukte nach der Trocknung. Die Trocknung wurde bei der Auftragung weggelassen um die Auftragung bei konstanter Gesamtmasse im Film deutlicher darstellen zu können.