Einleitung: Hochfestkörper – der pragmatischste Weg zur VOC-Reduzierung: Leistung ohne Abstriche, regulatorische Konformität erreicht.
Wasserbasierte Beschichtungen sind der ”Liebling” zur VOC-Reduzierung, aber in Schwerkorrosionsumgebungen ab C4 bleibt die Salznebelbeständigkeit von wasserbasiertem Epoxid unter der von lösemittelhaltigen Systemen (1500–2500 h vs. >3000 h). Pulverlack hat null VOC – aber die Aushärtungstemperatur liegt bei >160–200 °C – ungeeignet für temperaturempfindliche Substrate und Vor-Ort-Beschichtung. Hochfeste Beschichtungen Feststoffgehalt >65 %–90 % – VOC <300–420 g/L – verändern die chemische Natur der Beschichtung nicht – reduzieren nur die Lösemittelmenge “Leistung ohne Abstriche – gesetzeskonform” sind für Schwerkorrosion (C4/C5/CX), Baumaschinen und Schiffsbeschichtung ”der pragmatischste – VOC-reduzierende – Ansatz” ”nicht – der – revolutionärste – aber – der – zuverlässigste”.
Hochfestkörperbeschichtungen sind umweltfreundliche Beschichtungssysteme, die durch drei Strategien – Reduzierung des Molekulargewichts der Harze (schmale Verteilung – weniger Kettenverschlaufung), Einsatz von hyperverzweigten/dendritischen Harzen (Kugelstruktur/niedrige intrinsische Viskosität) und reaktiven Verdünnern (Viskositätsreduzierung + Beteiligung an der Vernetzung/VOC nicht gezählt) – bei gleichbleibender Beschichtungsleistung (Salzsprühbeständigkeit/Haftung/Flexibilität) den Feststoffgehalt von 40–55 % auf 65–90 % erhöhen und den VOC-Gehalt von >500 auf <300–420 g/L senken, um die Anforderungen der GB 30981-2020 und der EU-Decopaint-Verordnung zu erfüllen.
FAQ
Q1: Warum steigt die Viskosität von Hochfeststofflacken mit zunehmendem Feststoffgehalt exponentiell an – das „Viskositäts-Feststoffgehalt-Dilemma“? Die Harzmoleküle liegen in der Lösung als ungeordnete Knäuel vor – bei einem Feststoffgehalt >50 % beginnen die Molekülknäuel, sich zu überlappen – Kettenverwicklung – der Fließwiderstand steigt stark an – die Viskosität steigt von 2000–5000. „Lack – lässt – sich – nicht – ausgießen – Pumpe – fördert – nicht – Düse – verstopft“. Strategien zur Viskositätsreduzierung: (1) Verringerung der Molekülmasse – Mw von >10000 auf 10–50-fach – aber zu niedrige Molekülmasse → Versprödung der Beschichtung – genaue Balance nötig; (2) enge Molekülmassenverteilung (PDI<1,5) – Beseitigung des Hochmolekularanteils „das – längste – Kettensegment – = – der – größte – Viskositätsbeitrag“; (3) hyperverzweigtes Harz – kugelförmige Moleküle – sehr geringe Kettenverwicklung – die intrinsische Viskosität beträgt nur 1/5–1/10 der linearen Moleküle.
Q2: Reaktive Verdünner – warum die „Viskositätsreduzierung + Vernetzung“-Zweifunktion – die optimale Lösung ist?Traditionelle „inertes Verdünnungsmittel“ (Xylol/Butanol) – viskositätsreduzierend – verdampft jedoch während des Aushärtungsprozesses vollständig „Verdünnungsmittel = VOC“. Reaktive Verdünner (wie epoxidische reaktive Verdünner AGE / C12-C14 Alkylglycidylether) – enthalten Epoxidgruppen – beteiligen sich an der Aushärtungsreaktion – werden Teil des vernetzten Netzwerks „nicht flüchtig = nicht als VOC angerechnet“ „senkt die Viskosität und bietet gleichzeitig Vernetzung – ein doppelter Gewinn“. Optimale Zugabemenge 10–20 % – zu viel → Beschichtung wird spröde.
Zusammenfassung
Hochfestkörper-Beschichtungen – drei Wege zur Viskositätsreduzierung: niedermolekulare Harze mit enger Verteilung / hyperverzweigte Harze (sphärisch, geringe Verschlaufung) / reaktive Verdünner (viskositätsreduzierend + vernetzend). „Der pragmatischste Lösungsansatz zur VOC-Reduzierung – Schwerkorrosionsschutz – Bauwesen – Maschinenbau – Schiffbau – erste Wahl“. Kexin New Materials bietet Unterstützung bei Hochfestkörper-Formulierungen und Viskositätsreduzierungstechnologie „Leistung ohne Abstriche – gesetzeskonform – Kosten beherrschbar“.