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Polyisocyanate als Rohstoffe für lösemittelhaltige Polyurethan-Lacke

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Lösemittelhaltige Ein-Komponenten(1K)- und Zwei-Komponenten(2K)-Polyurethan-Systeme werden für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen eingesetzt, von Autoreparaturlackierungen und Lacken für Flugzeuge und Züge über Kunststoffbeschichtungen und Korrosionsschutz bis hin zu Holz- und Möbellackierungen.

Polyisocyanate oder NCO-funktionelle Prepolymere in einer Formulierung bestimmen die genauen Eigenschaften feuchtigkeitshärtender 1K-Lacke. Auf aliphatischen Polyisocyanaten basierende Lacke benötigen üblicherweise zum Beispiel längere Trocknungszeiten als die auf Basis von aromatischen Polyisocyanaten. Die Trocknungszeiten hängen nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Höhe der vorhandenen Luftfeuchtigkeit ab. Ein-Komponenten-Systeme können für gewöhnlich in einem breiten Temperaturbereich aushärten. Lacke auf Basis von Polyisocyanaten oder NCO-funktionellen Prepolymeren können bei Raumtemperatur aushärten. Auf blockierten NCO-Prepolymeren basierende Formulierungen erfordern ein Einbrennen bei Temperaturen bis zu 180 °C.
Auch die Witterungseigenschaften von 1K-Lacken richten sich größtenteils nach dem Typ des verwendeten Isocyanats. Lacke auf Basis von Toluoldiisocyanat(TDI)- oder Diphenylmethandiisocyanat(MDI)-Polyisocyanaten neigen zu Vergilbung, wenn sie längere Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, und weisen bei Verwitterung einen relativ schnellen Glanzverlust auf. Auf Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und Desmodur® W (H12MDI) basierende Systeme sind lichtbeständig.
2K-PU-Systeme trocknen aufgrund ihrer reaktiven NCO-Gruppen auch ohne hohe Temperaturen relativ schnell. Bei einigen Anwendungen werden diese Systeme zur Erzielung noch kürzerer Aushärtungszeiten bei bis zu 80 °C zwangsgetrocknet oder bei Temperaturen über 120 °C eingebrannt. Dadurch ergeben sich schnellere Produktionszyklen und eine höhere Effizienz.

Polyisocyanate und Polyole ergeben hochwertige PU-Lacke

Polyisocyanate und OH-funktionelle Polyole sind die beiden Hauptkomponenten, die miteinander reagieren und so Polyurethane erzeugen. Diese Bausteine werden für die Formulierung von Lack- oder Klebstoffsystemen verwendet und können genau auf die Anforderungen der Endprodukte abgestimmt werden.
Aromatische Polyisocyanate eignen sich hervorragend für Grundierungen, Klebstoffe und Innenanwendungen, während aliphatische aliphatische Polyisocyanate auf den universellen Einsatz ausgelegt sind. Wir bieten Varianten dieser Komponenten für fast jedes Eigenschaftsprofil an und unsere Produkte finden sich in zahlreichen Anwendungen:

• Automobilserien- und -reparaturlackierungen
• Lacke für Transportfahrzeuge
• Holz- und Industriegüter
• Bautenlacke
• Coil- und Can-Coating
• Korrosionsschutz und Kunststoffe
• Bautenlacke
• Reaktive Klebstoffe
• Textilbeschichtungen

Unsere Produkte kommen auch als Vernetzer für lösemittelhaltige 2K-PU-Lacke und -Klebstoffe zum Einsatz; blockierte Polyisocyanate sind Vernetzer für 1K-PU-Einbrennlacke. Diese Bausteine werden verwendet, wenn eine Vernetzung für hohe Widerstandsfähigkeit und zuverlässige Haftung unter verschiedenen Bedingungen erforderlich ist. Das innovative, neue Pentamethylen-Diisocyanat (PDI) verfügt über einen aus Biomasse stammenden Kohlenstoffgehalt von 70 % ohne in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion zu stehen. PDI bietet Herstellern eine Härterkomponente auf Basis nachwachsender Rohstoffe und mit einer verbesserten Kohlenstoffbilanz – ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal. Darüber hinaus bietet unser thermolatenter Vernetzer eine erheblich verbesserte Aushärtungszeit für 2K-PU-Hochglanzlacke. Kunststoffteile können bei 80 °C und um bis zu 30 % schneller ausgehärtet werden, während die ausgezeichnete Optik erhalten bleibt. Diese thermolatente Technologie ermöglicht eine robustere Handhabung von Kunststoffteilen mit frisch ausgehärteten, lackierten Oberflächen. Auf lange Sicht wird die Automobilindustrie davon profitieren, dass Kunststoff-, Verbund- und Metallteile an einer einzigen Linie lackiert werden können.
Blockierte Polyisocyanate zur Vernetzung lösemittelhaltiger und wässriger Harze

Blockierte Polyisocyanate bieten eine hohe Formulierungsfreiheit für die Vernetzung lösemittelhaltiger und wässriger Harze. Mit Harzen als Reaktionspartner liefern sie 1K-Lacke ohne Begrenzung bei der Verarbeitungszeit. Beim Einbrennen vernetzen sich die Komponenten zu Filmen und ergeben auf diese Weise Lacke, die eine hohe Leistungsfähigkeit, dauerhafte Härte und ausgezeichnete Elastizität aufweisen. Ein blockiertes Polyisocyanat ist ein Isocyanat-Reaktionsprodukt, das bei Raumtemperatur stabil ist, bei Erwärmung aber zerfällt, um die Isocyanat-Funktionalität wiederherzustellen. Es werden Temperaturen zwischen 120 °C und 200 °C benötigt, um die Blocker freizusetzen, die sich für gewöhnlich vom Lack verflüchtigen. Die dabei entstehenden Polyisocyanate reagieren sofort mit hydroxylhaltigen Verbindungen, um ein Netzwerk aus Polyurethan zu bilden. Die Zerfallstemperaturen der labilen Bindung eines blockierten Polyisocyanats hängen hauptsächlich von den verwendeten Blockierungsmitteln ab. Blockierte Polyisocyanate auf Basis aromatischer Polyisocyanate zerfallen bei ähnlichen Temperaturen wie auf aliphatischen Polyisocyanate basierende. Aus technischen und wirtschaftlichen Aspekten eignen sich blockierte Polyisocyanate häufig ideal für wärmehärtende Lacksysteme, die Folgendes erfordern:

• Ausschluss freier Isocyanate
• 1K-Technologie (keine Topfzeit)
• Hohe Leistungsfähigkeit der Polyurethan-Lacke unmittelbar nach dem Abkühlen (im Gegensatz zu einer verspäteten Ausbildung der Eigenschaften über mehrere Tage).

Zu den entscheidenden Vorteilen gehören die einfache Handhabung, der breite Einbrenntemperaturbereich und die geringere Empfindlichkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit. Wir bieten blockierte Polyisocyanate und blockierte Prepolymere für leistungsstarke PU-Lacke unter den Handelsnamen Desmodur® BL, Desmocap® und Bayhydur® BL an.
Prepolymere: Flexible Formulierung, präzise Anwendung

Prepolymere stellen eine Zwischenstufe zwischen herkömmlichen Rohstoffen für Polyurethan-Lacke wie diphenylmethandiisocyanat(MDI)-, toluoldiisocyanat(TDI)- oder hexamethylendiisocyanat(HDI)-basierten Vernetzern und den Endprodukten nach ihrer stöchiometrischen Reaktion mit OH-funktionellen Polyolen dar. Sie können als 1K- oder 2K-Systeme formuliert werden. Bei einem 1K-System reagiert das Produkt nach dem Auftragen mit Wasser aus der Luftfeuchtigkeit, d. h. bei Kontakt mit der Umgebungsluft. 2K-Systeme werden fast genauso wie ein herkömmliches Polyisocyanat verwendet, um eine kontrolliertere Reaktion des Systems aufgrund der Teilreaktion der Isocyanatgruppen zu ermöglichen.
Sämtliche unserer Prepolymer-Produkte enthalten freie Isocyanatgruppen, die ihre Verwendung als NCO-Komponenten bei der Herstellung lösemittelfreier Lacksysteme erlauben. Wir bieten ein einzigartiges Portfolio für die Herstellung hochwertiger Polyurethan-Lacksysteme an, darunter unsere branchenführende Desmodur® Produktreihen. Die Prepolymere in der Reihe Desmodur® E sind Reaktionsprodukte aus aromatischen oder aliphatischen Diisocyanaten oder Polyisocyanaten und Polyolen. mittlerem Molekulargewicht und können in Abhängigkeit von ihrer chemischen Struktur auch auf verbesserte Elastizität oder Zähigkeit ausgelegt werden.
Desmocap® Prepolymere sind dagegen Spezialprodukte, die in Verbindung mit Epoxid-Systemen verwendet werden können, um Lacke weich zu machen. Ihre Isocyanatgruppen werden blockiert, um eine sofortige Reaktion mit OH-Gruppen zu vermeiden, doch sie reagieren spontan mit Aminogruppen.
Polyole ergeben hochwertige PU-Lacke

Unser umfangreiches Produktportfolio bietet bewährte Polyester-, Polyether- und Polycarbonatpolyole für fast alle Anforderungen, um die Herstellung spezieller, hochwertiger Polyurethan-Lack- und -Klebstoffsysteme zu ermöglichen.
Desmophen® Polyether- und Polyesterpolyol werden in Kombination mit Desmodur® Vernetzern zur Formulierung von 1K- und 2K-PU-Lacksystemen verwendet. Polycarbonatdiole unserer Reihe Desmophen® C werden zusammen mit anderen Polyolen für die Anpassung der Eigenschaften von 2K-Systemen eingesetzt. Polyurethan-Lacktechnologie wird in den unterschiedlichsten Lackieranwendungen genutzt, einschließlich:

• Autoserienlackierung
• Lacke für das Transportwesen
• Autoreparaturlacke
• Industrielackierungen
• Kunststoffbeschichtungen
• Korrosionsschutz
• Holz- und Möbellacke
• Bautenschutz
• Bodenbeschichtungen
• Abdichtungsbahnen

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