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PH-56; PD-56
Polyesterpolyole sind eine der beiden Hauptklassen von Polyolen, die in der Polyurethanchemie verwendet werden (die andere sind Polyetherpolyole). Im Kontext von CASE (Beschichtungen, Klebstoffe, Dichtstoffe und Elastomere) sind Polyesterpolyole aufgrund der überlegenen Eigenschaften, die sie dem Endprodukt verleihen, oft die bevorzugte Wahl.
Sie entstehen durch die Kondensationsreaktion von Disäuren (oder deren Anhydriden) mit Glykolen (Diolen), wodurch eine Polymerkette mit Esterbindungen ( -COO- ) und endständigen Hydroxylgruppen ( -OH ) entsteht.
Im Vergleich zu Polyetherpolyolen bieten Polyesterpolyole im Allgemeinen:
Hervorragende mechanische Eigenschaften: Hohe Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit.
Gute Hitzebeständigkeit: Höhere thermische Stabilität aufgrund der starken polaren Estergruppen.
Überlegene Öl- und Kraftstoffbeständigkeit: Das polare Estergerüst ist weniger anfällig für Schwellung und Zersetzung durch unpolare Lösungsmittel, Öle und Kraftstoffe.
Hervorragende Haftung: Auf einer Vielzahl von Substraten (Metalle, Kunststoffe) und daher ideal für Klebstoffe und Beschichtungen.
UV-Beständigkeit: Im Allgemeinen besser als Polyetherpolyole, die zu oxidativem und UV-bedingtem Abbau neigen können.
Geringere hydrolytische Stabilität: Dies ist ihre größte Schwäche. Die Esterbindung kann in Gegenwart von Wasser, Säuren oder Basen leicht zerfallen.
Durch die Auswahl verschiedener Rohstoffe (Säuren und Glykole) können die Eigenschaften fein abgestimmt werden.
Aliphatische Polyesterpolyole:
Beschreibung: Hergestellt aus aliphatischen Disäuren (z. B. Adipinsäure) und Glykolen (z. B. 1,4-Butandiol, Ethylenglykol).
Eigenschaften: Bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Flexibilität, Festigkeit und Leistung bei niedrigen Temperaturen.
CASE-Anwendungen: Flexible Gusselastomere, Kunstleder, UV-beständige Beschichtungen, weiche Klebstoffe.
Aromatische Polyesterpolyole:
Beschreibung: Hergestellt aus aromatischen Disäuren oder Anhydriden (hauptsächlich Phthalsäureanhydrid, Terephthalsäure (PTA), Isophthalsäure (IPA) oder recyceltes PET).
Eigenschaften: Steif, hohe Festigkeit, gute Hitze- und Flammbeständigkeit.
CASE-Anwendungen: Harte Beschichtungen, Hochleistungsklebstoffe und -dichtstoffe sowie als Schlüsselkomponente in Hartschaum zur Isolierung.
Polycaprolacton (PCL)-Polyole:
Beschreibung: Eine besondere Klasse, hergestellt durch ringöffnende Polymerisation von ε-Caprolacton.
Eigenschaften: Hervorragende Hydrolysebeständigkeit, Kälteflexibilität und mechanische Eigenschaften. Sie sind leistungsstärker und teurer.
CASE-Anwendungen: Hochleistungselastomere, wasserdichte Beschichtungen und Spezialklebstoffe.
Polycarbonatdiole (PCD):
Beschreibung: Obwohl sie technisch gesehen keine Polyester sind (sie haben Carbonatbindungen -O-CO-O- ), werden sie wegen ihres ähnlichen Leistungsprofils oft mit ihnen gruppiert.
Eigenschaften: Außergewöhnliche Hydrolysebeständigkeit, UV-Stabilität und mechanische Eigenschaften.
CASE-Anwendungen: Extrem leistungsstarke Beschichtungen, Automobil- und Luftfahrt-Elastomere.
Standard (mittleres MW): Von halbfest bis wachsartig. Zur Verarbeitung oft erhitzt.
Niedriges Molekulargewicht/Oligomer: Flüssige Harze, die einfacher zu handhaben sind.
So werden Polyesterpolyole in jedem Segment von CASE verwendet:
Verwendung: Formulierung von zweikomponentigen (2K) Polyurethanbeschichtungen.
Grund: Sie bieten harte, haltbare und glänzende Filme mit hervorragender chemischer Beständigkeit und Haftung.
Beispiele:
Metallbeschichtungen: Für Industriemaschinen, Rohrleitungen (Korrosionsschutz).
Bodenbeschichtungen: Für Fabriken, Lagerhallen und Fitnessstudios (Abriebfestigkeit).
Kunststoffbeschichtungen: Für Automobilinnenräume und Unterhaltungselektronik.
Holzbeschichtungen: Hochwertige Möbel- und Bodenbeschichtungen.
Verwendung: Als Basisharz in reaktiven Polyurethanklebstoffen.
Grund: Hohe Festigkeit und hervorragende Haftung auf diversen Untergründen.
Beispiele:
Laminierklebstoffe: Verkleben von Kunststofffolien (z. B. Lebensmittelverpackungen).
Strukturklebstoffe: Im Automobilbereich (Verklebung von Kunststoffkomponenten) und im Baugewerbe.
Schuhherstellung: Lösungsmittelbasierte oder wasserbasierte Klebstoffe zum Verkleben von Sohlen.
Verwendung: In leistungsstarken Elastomerdichtstoffen.
Grund: Bietet gute Flexibilität, Reißfestigkeit und Haltbarkeit.
Beispiele:
Baudichtstoffe: Für Dehnungsfugen, Verglasungen und Sanitärfugen.
Industriedichtstoffe: Zum Abdichten von Windschutzscheiben und Karosserienähten im Automobilbereich.
Verwendung: Als Weichsegment in gegossenen, thermoplastischen (TPU) oder fräsbaren Polyurethan-Elastomeren.
Grund: Hervorragende mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit verleihen.
Beispiele:
Gusselastomere: Industrielle Räder, Walzen und Bergbausiebe.
Thermoplastische Polyurethane (TPUs): Für Kabel, Schläuche, Folien und Sportschuhe.
| Eigenschaft | Polyesterpolyole | Polyetherpolyole |
|---|---|---|
| Mechanische Festigkeit | Hoch (Zugfestigkeit, Reißfestigkeit) | Mäßig |
| Abriebfestigkeit | Exzellent | Gut |
| Flexibilität / Niedrigtemperatur | Gut (ausgezeichnet für PCL) | Exzellent |
| Hydrolysestabilität | Schlecht bis mäßig | Exzellent |
| Mikrobielle Resistenz | Gut | Schlecht (kann Mehltau begünstigen) |
| Chemikalien-/Ölbeständigkeit | Exzellent | Schlecht bis mäßig |
| Kosten | Mäßig bis hoch | Niedrig bis mittel |
| Produktmodell | Hydroxylzahl (mgKOH/g) | Säurewert (mgKOH/g) | Feuchtigkeit (%) | Viskosität (CPS 25℃) |
| PH-56 | 56±3 | ≤1,0 | ≤0,05 | 1800 100℃ |
| PD-56 | 56±3 | ≤2,0 | ≤0,05 | ≤0,05 |
Bei der Formulierung für CASE-Anwendungen werden Polyesterpolyole ausgewählt, wenn Folgendes im Vordergrund steht:
Haltbarkeit und mechanische Festigkeit.
Beständigkeit gegen Öle, Kraftstoffe und Chemikalien.
Hochtemperaturleistung.
Starke Haftung.
Ihr Hauptnachteil, die hydrolytische Instabilität, kann durch die richtige Formulierung (z. B. durch die Verwendung von Additiven, aromatischen Polyolen oder Hochleistungstypen wie Polycaprolacton) oder durch die Auswahl für Anwendungen, bei denen eine längere Einwirkung von Wasser kein primäres Problem darstellt, behoben werden.
