Maßgeschneiderte Präpolymere für anspruchsvolle Anwendungen

Urethan-Präpolymere mit niedrigem Gehalt an freien Isocyanaten aus den Produktlinien Adiprene LF und Trixene spielen eine wichtige Rolle beim Auftritt von LANXESS auf der diesjährigen European Coatings Show (ECS). Der Spezialchemie-Konzern präsentiert dort vom 19. bis 21. März 2019 in Nürnberg sein umfassendes Produktspektrum rund um Lacke und Beschichtungen, Kleb- und Dichtstoffe.

„Unsere ‚Low Free’-Produkte – kurz LF – insbesondere auf Basis aliphatischer Isocyanate vereinen in sich ein überragendes Eigenschaftsprofil und höchste ökologische und arbeitshygienische Standards. Wir bieten sie maßgeschneidert für vielfältige, anspruchsvolle Anwendungen im Außenbereich, zum Beispiel für hochgradig UV-, witterungs- und temperaturwechselbeständige Lacke und Beschichtungen. Schon bald könnten Beschichtungen für Rotorblätter von Windkraftanlagen folgen“, erläutert Michael Timm, Leiter Marketing & Development des Geschäftsbereichs Urethane Systems (URE) des Spezialchemie-Konzerns LANXESS.

Polyurethan-Systeme sind seit Jahrzehnten ein Synonym für höchste Qualität und Dauerhaftigkeit nicht nur von Lacken und Beschichtungen, sondern auch von Kleb- und Dichtstoffen. In dieser Tradition wurden und werden bei LANXESS kontinuierlich neuartige und verbesserte Lösungen für vielfältige Anwendungsgebiete entwickelt.

Low Free – eine Symbiose aus Ökologie und Performance

Dank der bewährten LF-Technologie gelingt es, aus unterschiedlichen Polyolen und Diisocyanaten Präpolymere zu erzeugen, die sich durch sehr niedrige Gehalte an freien Diisocyanaten auszeichnen. Erreicht wird dies durch einen Vakuumdestillationsprozess im Anschluss an die initiale Polyaddition, bei dem unumgesetztes, monomeres Diisocyanat vom endgültigen Präpolymer abgetrennt wird.

Das Resultat sind Präpolymere, die den stetig strenger werdenden regulatorischen Anforderungen hinsichtlich Umweltverträglichkeit und Arbeitsplatzhygiene gerecht werden. Mit einem Gehalt von in der Regel weniger als 0,1 Massenprozent freiem Diisocyanat bilden sie einen attraktiven Baustein, um Systeme mit niedrigerer Gefahrenkategorie zu formulieren. Dies gilt gerade angesichts der Beschränkungen, die mit den künftigen europäischen Isocyanat-Richtlinien einhergehen werden. So ließen sich teure und zeitaufwändige Maßnahmen vermeiden, die künftig bei der Handhabung von Systemen mit höherem Diisocyanatgehalt vorgeschrieben sein werden.

Außerdem sind zum Beispiel eine enge Molekulargewichtsverteilung und exakt einstellbare Viskosität der Präpolymere wichtige Voraussetzungen für optimierte Eigenschaften und verbesserte Verarbeitbarkeit. Eine im Vergleich zu konventionellen Präpolymeren besser definierte Trennung von kristallinen Hart- und amorphen Weichsegmenten in der Beschichtung sorgt für außergewöhnlich hohe Filmqualität und Beständigkeit.

Für langlebige, hochwertige Außenanwendungen eignen sich insbesondere Präpolymere der Reihe Adiprene LFH auf Basis des aliphatischen Diisocyanats HDI (Hexamethylendiisocyanat) aufgrund ausgezeichneter Farbbeständigkeit und hoher Transparenz der Beschichtung. Darüber hinaus bietet LANXESS Präpolymere aus der Reihe Trixene auf Basis von IPDI (Isophorondiisocyanat). Diese werden in der allgemeinen Industrielackierung besonders dann verwendet, wenn hohe Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und Chemikalien gefordert ist.

Qualität und Kompetenz für neue Anwendungen

Adiprene LF-Präpolymere auf Basis aliphatischer Isocyanate werden bevorzugt dort eingesetzt, wo eine kontinuierliche Belastung durch Umwelteinflüsse ein hohes Maß an Beständigkeit und Langlebigkeit erfordert. Dies gilt zum Beispiel für Außenabdichtungen und Korrosionsschutzbeschichtungen auf Beton bzw. Metall für Brücken, Dächer und Balkone.

„Wir sind davon überzeugt, dass unsere Urethansysteme und unser über Jahrzehnte gewachsenes Know-how auch im Bereich der Windkraftanlagen wichtige neue Impulse geben können. Das betrifft insbesondere die Beschichtung der Rotorblätter, die vielfältigen Beanspruchungen ausgesetzt sind, darunter UV-Strahlung und Erosion. Insbesondere Offshore-Anlagen stellen eine Herausforderung dar, weil Wartungseinsätze an den Rotorblättern in diesem Umfeld sehr kompliziert sind“, erläutert Julie Chapelet, Global Strategic Marketing Manager bei URE.

Die hohe Relativgeschwindigkeit, mit der Regentropfen oder feste Partikel auf solche Rotorblätter auftreffen können, stellen extreme Anforderungen an die Beständigkeit der Beschichtungen, weshalb die Wahl hier in der Regel auf Polyurethansysteme fällt. Bei Rotorblättern, deren Länge heute bereits 100 Meter überschreiten kann, sind Relativgeschwindigkeiten von 300 km/h keine Seltenheit. Gerade die Vorderkante des Rotorblatts im Bereich der Klebestelle zwischen den beiden Halbschalen bedarf eines besonderen Schutzes, um schwerwiegende Beschädigungen oder sogar Materialversagen zu verhindern. Eine regelmäßige Kontrolle und gegebenenfalls Reparatur oder Neubeschichtung ist daher unerlässlich.

Gerade bei dieser Revision von Windkraftanlagen oder bei Reparaturarbeiten an den Rotorblättern kommen die Vorteile einer verbesserten Arbeitshygiene aufgrund des minimierten Isocyanatgehalts voll zum Tragen. Aufwändige Schutzmaßnahmen könnten so verzichtbar werden, was zu mehr Produktivität führen würde, ohne dass Kompromisse beim Gesundheitsschutz eingegangen werden müssten.

„LANXESS arbeitet kontinuierlich daran, die Lebensdauer von Beschichtungen auch unter extremen Bedingungen zu erhöhen, um neue Lösungen für diesen Bereich anzubieten,“ erklärt Chapelet abschließend.

Ausführliche Informationen zu den Produkten des Geschäftsbereichs Urethane Systems bietet der Internetauftritt http://ure.lanxess.com.