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Lackadditive kompakt erklärt

FARBEUNDLACK // BIBLIOTHEK

Bodo Müller

Lackadditive kompakt erklärt

2., überarbeitete Auflage

Müller: Lackadditive kompakt erklärt, 2. Auflage

© Copyright: 2018 Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hannover

Auf ein Wort

Vom Erfolg der ersten Auflage mit dem Titel „Additive kompakt“ war der Autor nicht überrascht und hat sich deshalb gerne in die Pflicht nehmen lassen, diese inhaltlich zu überarbeiten und zu aktualisieren. Der Titel wurde dabei in „Lackadditive kompakt erklärt“ geändert, um den Lehrbuchcharakter für Lacke deutlicher zu machen.

Additive (Zusatz- oder Hilfsstoffe) sind Substanzen, die einem Lack in geringen Mengen (meistens weniger als 1 %) zugesetzt werden, um die Eigenschaften des Lacks bzw. der daraus hergestellten Beschichtung in die gewünschte Richtung zu verändern. Additive für Lacke sind wie „Arzneien“ und können so auch negative Nebenwirkungen haben.

Lackadditive kann man wie folgt in Funktionsadditive und Formulierungsadditive unterteilen:

Formulierungsadditive sind Additive, die bei der Herstellung, Lagerung und Verarbeitung von Lacken wirken; Beispiele sind Netz- und Dispergiermittel, rheologische Additive, Verlaufsmittel, Entschäumer, Katalysatoren, Fotoinitiatoren, Filmbildehilfsmittel, Neutralisationsmittel und Hautverhinderungsmittel.

Funktionsadditive beeinflussen bestimmte Eigenschaften der festen Beschichtung; Beispiele sind Korrosionsschutzadditive, Haftvermittler, Lichtschutzadditive und Hydrophobierungsmittel.

Das vorliegende Buch versteht sich in erster Linie als Lehrbuch und ist aus meinen Vorlesungen an der Hochschule Esslingen entstanden. Sein Ziel ist eine chemische und anwendungstechnische Beschreibung von unterschiedlichen Klassen der Lackadditive. Test- und Prüfmethoden sind nicht Thema dieses Buches.

Aufgrund der Fülle von verschiedensten Lackadditiven beschränkt sich dieses Buch auf die wichtigsten Typen; dafür werden diese lehrbuchmäßig erklärt. Darüber hinaus sollen Schadensbilder, die die Additive beseitigen oder verhindern, anhand von Fotos und Abbildungen verdeutlicht werden. Ein Bild sagt bekanntlich mehr als tausend Worte. In einzelnen Fällen werden Lackrezepturen (Richtrezepturen von Lackrohstoffherstellern) zur spezifischen Erklärung des Additiveinsatzes herangezogen und so wird ganz gezielt auf die Belange der Lackindustrie eingegangen.

Auf patentrechtliche Einschränkungen und eingetragene Warenzeichen (z.B.™ oder ®) wird nicht ausdrücklich hingewiesen. Produkt- und Markennamen werden so wenig wie möglich verwendet, lassen sich aber nicht ganz vermeiden. Es muss in Betracht gezogen werden, dass sich heutzutage durch Firmenverkäufe Produkt- und Markennamen kurzfristig ändern können.

Ziel des vorliegenden Lehrbuchs über Lackadditive ist es, angehende Lacklaboranten, Techniker, Bachelors, Ingenieure oder Chemiker mit dieser Lackrohstoffgruppe vertraut zu machen; gewisse Grundlagenkenntnisse der Chemie müssen dabei vorausgesetzt werden. Darüber hinaus kann es auch als Nachschlagewerk für alle an Lacken, Lackrohstoffen und Beschichtungen interessierte Leser dienen.

Würzburg im Juni 2018

Bodo Müller

bo_mueller@t-online.de

Haftungsauschluss

Es ist darauf hinzuweisen, dass der Autor lediglich seine persönliche Auffassung nach bestem Wissen und Gewissen wiedergibt. Dies entbindet den Leser nicht davon, eigene Nachforschungen bei der An- oder Verwendung der verschiedenen beschriebenen Verfahren oder Erzeugnisse anzustellen und/oder ergänzende Beratungsleistungen einzuholen. Eine Haftung des Autors ist insofern unter allen rechtlichen Gesichtspunkten ausgeschlossen.

Inhalt

Netz- und Dispergiermittel

1.1 Dispergierprozess

1.2 Stabilisierung von Dispersionen

1.2.1 Elektrostatische Stabilisierung

1.2.2 Sterische Stabilisierung

1.3 Beispiele für Netz- und Dispergiermittel

1.3.1 Dispergiermittel

1.3.2 Netzmittel

1.4 Oberflächenbelegung von Pigmenten bzw. Füllstoffen

1.4.1 Organische Buntpigmente

1.4.2 Titandioxid

1.4.3 Füllstoffe

1.4.4 Pyrogene Kieselsäure

1.4.5 Plättchenförmige Metallpigmente

1.5 Literatur

Verlaufsmittel/Untergrundbenetzungsmittel

2.1 Oberflächenstörungen

2.2 Silicon-Additive

2.2.1 Polydimethylsiloxane

2.2.2 Chemisch modifizierte Silicon-Additive

2.3 Literatur

Entschäumer

3.1 Schaumarten und Schaumstabilisierung

3.2 Arten und Wirkungsweisen von Entschäumern

3.2.1 Entschäumer für wässrige Lacke

3.2.2 Entschäumer für lösemittelhaltige Lacke

3.3 Entlüftung von Pulverlacken

3.4 Literatur

Rheologisch wirksame Additive

4.1 Rheologieadditive für wässrige Lacke bzw. Dispersionsfarben

4.1.1 Schichtsilicate

4.1.2 Pyrogene Kieselsäuren

4.1.3 Polymere Rheologieadditive

4.2 Rheologieadditive für lösemittelhaltige Lacke

4.2.1 Organoschichtsilicate

4.2.2 Pyrogene Kieselsäuren

4.2.3 Rheologische Additive auf Harnstoffbasis

4.3 Rheologisch wirksame Additive in Einbrennlacken

4.4 Literatur

Katalysatoren

5.1 Sikkative

5.1.1 Hautverhinderungsmittel

5.2 Katalysatoren für Polyurethan-Lacke

5.3 Katalysatoren für 2K-Epoxidharz-Lacke

5.4 Säurekatalysatoren für Einbrennlacke

5.5 Literatur

Haftvermittler

6.1 Silanhaftvermittler

6.2 Silan-Haftprimer

6.3 Dünne Polymerhaftschichten

6.4 Aminosilan als Härter in 2K-Epoxidharzlacken

6.5 Literatur

Korrosionsschutzadditive

7.1 Korrosion von Metallen

7.2 Abgrenzung von Korrosionsschutzpigmenten

7.3 Organische Korrosionsschutzadditive

7.4 Korrosionsinhibitoren für Metallpigmente in alkalisch wässrigen Lackmedien

7.5 Literatur

Lichtschutzadditive und weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Bewitterungsbeständigkeit

8.1 Photooxidation/UV-Degradation

8.1.1 Absorption und Emission von Licht

8.1.2 Photooxidation von Polymeren und Lackbindemitteln

8.2 Schadensbilder von Beschichtungen nach der Bewitterung

8.2.1 Kreidung

8.2.2 Ausbleichen

8.2.3 Versprödung und Rissbildung

8.2.4 Besonderheiten bei der Bewitterung von Holz

8.2.5 Spezielle Schadensbilder bei Zweischicht-Effektlackierungen

8.3 Stabilisierung von Lackfilmen gegen Photooxidation

8.3.1 Pigmentierung

8.3.2 Lichtschutzadditive

8.4 Literatur

Photoinitiatoren

9.1 UV-härtende Beschichtungen

9.2 Wirkungsweise von Photoinitiatoren

9.3 Literatur

10 Filmbildehilfsmittel

10.1 Filmbildung von Primärdispersionen

10.2 Wirkungsweise von Filmbildehilfsmitteln

10.3 Literatur

11 Neutralisationsmittel

11.1 Neutralisationsmittel für Carboxylgruppen-haltige Lackbindemittel

11.2 Neutralisationsmittel für Amingruppen-haltige Lackbindemittel

11.3 Literatur

Autor

Index

Netz- und Dispergiermittel

1.1 Dispergierprozess

Für den Dispergierprozess ist zunächst eine Charakterisierung der Pigmentteilchen angebracht (Abbildung 1.1). Als Primärteilchen bezeichnet man die bei der Pigmentherstellung entstehenden kleinen Einzelkristalle. Aggregate sind flächig verwachsene Primärteilchen; beim Dispergieren werden sie in der Regel nicht getrennt. Unter Agglomeraten schließlich versteht man Zusammenlagerungen von Primärteilchen bzw. Aggregaten über Ecken und Kanten (Abbildung 1.1 bis 1.3).

Abbildung 1.2 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische und Abbildung 1.3 eine lichtmikroskopische Aufnahme von Pigment Red 3 als typisches Beispiel für Agglomerate eines organischen Buntpigments.

Mahlprozesse unterscheidet man in Echtvermahlung (Zerkleinerung von Primärartikeln) und Desagglomerieren (Zerkleinerung von Agglomeraten zu Aggregaten bzw. Primärpartikeln). Im Sprachgebrauch der Lacktechnologie wird unter Dispergieren bzw.