Das Konzept der Kohlenstoffneutralität und des Erreichens von Kohlenstoffspitzenwerten (duale Kohlenstoffziele) unterstreicht das Engagement Chinas als Weltmarktführer und führt zu einem Wandel in der gesamten chinesischen Industrie, wobei das Management von Kohlenstoffemissionen zu einem zentralen Thema wird. Für Unternehmen, die sich auf Beschichtungen spezialisiert haben, steht bei der Entwicklung neuer Produkte neben der Minimierung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) nun auch die Leistungsverbesserung im Vordergrund.
Polyurethan-Acrylbeschichtungen werden häufig für Korrosionsschutzanstriche im Außenbereich verwendet. Einige der derzeit verwendeten Harze haben jedoch einen geringen Feststoffgehalt, was zu einer unzureichenden Schichtdicke und einer Umweltverschmutzung aufgrund der Freisetzung organischer flüchtiger Stoffe führt. Obwohl technologische Fortschritte zur Einführung von Hydroxypropylharzen mit einem Feststoffgehalt von 80% geführt haben, erfordern ihre hohe Viskosität und geringe Reaktivität nach wie vor einen erheblichen Einsatz von Lösungsmitteln. Daher kann die Beschichtung immer noch einen Feststoffgehalt von bis zu 70% aufweisen, wodurch erhebliche Mengen flüchtiger organischer Verbindungen freigesetzt werden.
Polyasparaginsäureesterharz, allgemein bekannt als Polyasparaginsäureharz, ist ein lösungsmittelfreies Material mit niedriger Viskosität, das sich durch hervorragende Wetter-, Korrosions- und Abriebbeständigkeit auszeichnet. In den letzten Jahren hat es in verschiedenen Anwendungen, wie z. B. Wasserabdichtung, Korrosionsschutz und Bodenbeläge, an Bedeutung gewonnen.
Chemisch gesehen ist Polyasparaginsäureharz ein aliphatisches sekundäres Amin, das durch Michael-Addition von Maleinsäureestern und primären Diaminen synthetisiert wird. Das Prinzip der Synthese ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Reaktionsprinzip der Synthese von Polyasparaginatharz
Bei den verschiedenen verfügbaren Diamin-Hauptkettenstrukturen (X) gehören zu den üblichen Polyaspartic-Hauptkettenstrukturen (X) die folgenden:
Polyaspartic-Harz Hauptkette (X) Struktur
Die Leistung von Acryl-Polyurethan-Beschichtungen kann durch die Auswahl von Polyaspartic-Harzen mit unterschiedlichen Eigenschaften an verschiedene Anforderungen angepasst werden. Im Allgemeinen bieten Polyaspartic-Harze die folgenden Vorteile, wenn sie in einem Acrylpolyurethan-System verwendet werden:
1. die Verringerung der Viskosität und des VOC-Gehalts:
Polyaspartic-Harz hat in der Regel einen Feststoffgehalt von etwa 96% und ist mit Hydroxypropylharz kompatibel. Wird es in Beschichtungen auf Hydroxypropylbasis eingearbeitet, kann es den Feststoffgehalt des Systems erhöhen und während der Anwendung bis zu 85% erreichen. Als niedrigviskose Aminverbindung mit Molekularviskositäten von 60 cps bis 1000 cps verdünnt Polyasparaginharz die Beschichtungsmischung effektiv, wodurch der VOC-Gehalt reduziert und die Schichtdicke erhöht wird.
2. beschleunigte Trocknungsgeschwindigkeit:
Acryl-Polyurethan-Beschichtungen brauchen in der Regel etwa 24 Stunden zum Trocknen. Bei niedrigen Temperaturen oder geringer Hydroxylaktivität ist häufig eine Aushärtung bei hohen Temperaturen erforderlich. Polyaspartic-Harz hat in Kombination mit HDI-Trimeren eine Gelierzeit von 2 bis 130 Minuten. Seine Molekularstruktur enthält eine sterisch gehinderte sekundäre Aminogruppe, die reaktiver ist als Hydroxylgruppen. In Verbindung mit Hydroxypropylharz beschleunigt es den Trocknungsprozess und erreicht innerhalb weniger Stunden eine ausreichende Härte zum Schleifen und Polieren. Selbst bei niedrigen Temperaturen (-15°C) kann die Beschichtung ohne Einbrennen an der Luft trocknen, wodurch Energie gespart und Emissionen reduziert werden.
Diese Eigenschaften wurden durch Experimente bestätigt. Ein Beschichtungsfilm wurde durch Mischen des hochfesten Hydroxyacrylharzes 1753 von Zhanxin mit dem proprietären Polyaspartic-Harz F420 von Feiyang in einem bestimmten Verhältnis mit HDI-Trimer hergestellt. Die Ergebnisse bestätigten die oben beschriebenen Leistungsvorteile.
Testergebnisse zeigen, dass Polyaspartic-Harz den Feststoffgehalt, die Trocknungsgeschwindigkeit und die mechanischen Eigenschaften von Acryl-Polyurethan-Beschichtungen erheblich verbessert. Verschiedene Polyaspartic-Harzformulierungen können mit Hydroxypropylharz auf der Grundlage spezifischer Leistungsanforderungen gemischt werden, um Beschichtungen mit gezielten Eigenschaften herzustellen.
Dieser Ansatz findet heute in Branchen wie der Automobilreparatur, der Luftfahrt, dem Schwermaschinenbau und dem Stahlbau im Freien breite Anwendung. Er hat wesentlich dazu beigetragen, die Ziele der Kohlenstoffneutralität zu erreichen und eine nachhaltigere Zukunft zu fördern.
Feiyang Protech ist seit 30 Jahren auf die Herstellung von Rohstoffen für Polyaspartic-Beschichtungen spezialisiert und kann Polyaspartic-Harze, Härter und Beschichtungsformulierungen liefern. Bitte kontaktieren Sie uns: [email protected]
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