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Additive

Dozent Rolf Baumgartner Test 8

Dozent Rolf Baumgartner Test 8

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I. I.
Lernen
I. I.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Eigenschaften und Anwendungen von Additiven in der Chemie, insbesondere in Beschichtungsstoffen. Sie konzentrieren sich auf Stoffe wie Weichmacher, Sikkative und Pigmente, die die Oberflächen- und Trocknungseigenschaften von Lacken beeinflussen. Thixotropie, Sauerstoffaufnahme und Polymerisation sind zentrale Themen, die für Studierende der Chemie und Materialwissenschaften relevant sind, um die Zusammensetzung und Wirkung von Beschichtungen zu verstehen.
Karten
27
Lernende
18
Sprache
Deutsch
Kategorie
Chemie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
17.04.2017 / 14.04.2023
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Lernkarten

1. Umschreiben Sie möglichst umfassend, den Einsatz der Additive.

Additive sind Stoffe, die dem Beschichtungsstoff beigemischt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern und unerwünschte Eigenschaften zu verhindern oder chemische Reaktionen gewollt einzuleiten.

2. Welche physikalischen Eigenschaften verändern sich durch Zugabe von Weichmachern in Bindemitteln? Beschreiben Sie die Wirkunng und deren Vorteile wie deren Nachteile.

Die Härte, Weichmacher setzen sich zwischen den Vernetzungspunkten einer Beschichtung.

Nachteile: 

  • Giftig
  • Wandern durch die Beschichtung an die Oberfläche = Oberfläche der Beschichtung wird klebrig
  • Wandern durch die Beschichtung von der Oberfläche weg = Oberfläche der Beschichtung wird spröde
  • Wandern in einen anderen Stoff = Der eine Stoff wird klebrig, der andere versprödet

Vorteile:

  • Elastischere Beschichtung
  • Erhöhen das Haftvermögen einer Beschichtung
  • Ermöglichen eine Filmbildung auch bei tieferen Tempereaturen (vorallem bei Wasserlacken)

ACHTUNG: Bei 2K-Produkten muss der Weichmacher in der Regel vor der Härtezugabe beigemischt werden, damit der Weichmacher mitgehärtet wird.

3. Nennen Sie 2 mögliche Weichmacher.

  • Phtalsäureester
  • Phosphorsäureester
  • Epoxyweichmacher
  • chlorierte Paraffine

4. Erklären Sie ihrem Lernenden den Fachbegriff "Weichmacherwanderung" und die daraus resultierenden Problem.

Weichmacher wirken nur physikalisch. Sie sind nicht chemisch mit dem Bindemittel verbunden. Daher können die Weichmacher im Stoff wandern oder zu einem anderem Stoff wechseln. Diese Eigenschaft wird durch erhöhte Tempereaturen, Feuchtigkeit und UV-Strahlen gefördert.

  • Wanderung nach unten = Lack wird spröde, rissig
  • Wanderung nach oben  = Lack wird klebrig

5. Wo setzen Sie Sikkativ ein?

Sikkative werden oxidativ trocknenden Bindemitteln wie Öllacken und Alkydharzen zugesetzt, um die Trocknung (Oxidation) zu beschleunigen.

Sikkative fördern die Sauerstoffaufnahme.

6. Beschreiben Sie A: Die Wirkungsweise von Sikkativ und B: seine Zusammensetzung.

A: Sikkativ beschleunigt die Sauerstoffaufnahme, welche für die chem. oxidative Trocknung benötigt wird.

B: Aus Metallseifen

7. Wie viel Sikkativ würden Sie einem Lackmaterial beifügen und warum?

Max 5%, da es sonst zu Störungen führen kann.

Z.B. klebrige Schicht, runzelnde Schicht und veränderte Farbtöne

8. Wo werden Hautverhütungsmittel eingesetzt?

Bei Wasserlacken und bei chem. oxidativ trocknenden Beschichtungsstoffen.

9. Erklären Sie die Wirkung der Oxime.

Oxime hemmen die Sauerstoffaufnahme.

Oxime verbinden sich mit Sikkativ, blockieren ihre Funktion und geben diese nach der Beschichtung wieder frei.

10. Welche physikalische Eigenschaft muss ein Netzmittel vermindern können?

Die Oberflächenspannung

11. Was wird mit einem Netzmittel erreicht?

Stoffe werden benetzbar gemacht, so lassen sich z.B. BM & Pigmente miteinander vernetzen.

12. Geben Sie praktische Beispiele zu Lackprodukten mit:

a) grosser Oberflächenspannung.

b) geringer Oberflächenspannung

a) Wasserverdünnbare Produkte, Polyesterfüller 

b) LM haltige Produkte

13. Versuchen Sie die physikalischen Begriffe Viskosität, Sedimentation und Thixotropie über einen Zusatzstoff zu erklären.

Dafür setze ich Verdickungsmittel ein, diese verhindern das Aufschwimmen oder Absetzen von Pigmenten.

Zu viel Verdickungsmittel kann Thixotropie auslösen.

14. Nennen Sie mögliche Thixotropie-Mittel.

Kieselsäuregelee, Silikate

15. Welchen Aufgaben erfüllen die Schaum und Blasenverhütungsmittel?

Sie verhindern Schaumbildung des Beschichtungsstoffes, oder bringen bereits gebildeten Schaum zum Zerfallen. Somit bleiben keine Lufteinschlüsse im Lack zurück. (Wasserlacke)

16. In welchem Lackmaterialien werden Bakterizide und Fungizide eingesetzt?

Bei Lacken für die Medizinbranche oder Laborgeräte. Sie verhindern, dass Bakterien sich durch Zellteilung auf unserer Beschichtung vermehren können. (meist bei Wasserlacken)

17. Wo würden Sie ein Insektizid einsetzen?

 

Bei speziellen Holzlackierungen, dies schützt unsere Beschichtung vor Insekten wie Ameisen, Würmern

18. Begründen Sie die Wirkungsweise der drei verschiedenen Mattierungsmittel.

  1. Überpigementierung = verdrängt den Glanz
  2. Mischen von unverträglichen Produkten = chem. Reaktion
  3. Mattierungsmittel = ?

19. Welche Anstrichstoff-Zusammensetzung führt auch zur matter Oberfläche?

Mischen verschiedender Stoffe, oder zu viel LM beigemischt.

20. Nennen Sie drei Mattierungsmittel.

  1. Polypropylen
  2.  Polyethylen
  3.  Silikate
  4.  Talkum (Bonus)

21. Nenne Sie den Härter und erklären Sie den Erhärtungsablauf von UP-Polyester nach dessen Zugabe.

Styrol ist der Härter, der bereits in UP-Polyester enthalten ist. Durch das beimischen des Katalysators (Peroxyd) wird diese chem. Reaktionstrocknung aktiviert. Polymerisation.

22. Lackprodukte die Phosphorsäure enthalten sollten spezielle Eigenschaften fördern.

Machen Sie Aussagen zu diesen Eigenschaften.

Phosphorsäure ist der Reaktionspartner von PVB. Dieser Beschichtungsstoff eignet sich sehr gut als Washprimer auf Aluminium. Eine Überlackierung mit PU oder Epoxy ist nicht geeignet.

Die Adhäsion wird speziell gefördert.

23. Wie wirken UV-Absorber?

Sie Wandeln kurzwellige UV-Strahlen in Wärme um.

24. Erklären Sie die Vernetzung von UV-Lacken.

UV-Licht = Katalysator, dann chemische Vernetzung durch Polymerisation.

(Der Härter ist hier auch bereits im Beschichtugsstoff enthalten)

25. Machen Sie eine Aufzählung der möglichen Härterkombinationen von allen Mehrkomponenten Lackmaterialien, die Sie kennen und nennen Sie spezifische Eigenschaften dazu.

Bindemittel                  Härtermöglichkeit                        Eigenschaften

PUR                                      Isocyanat                                                 chem. & UV beständig

Acryl                                      Isocyanat                                                 Licht  & UV  beständig 

EP                                          Amine                                                       chem. beständig / korrosionsbeständig

EP                                          Amide                                                       unterwasser resistent

PVB                                       Phosphorsäure                                       Washprimer Alu-Haftung

UP                                          Styrol / Kat. = Peroxy                              hohe Füllkraft / hohe Schickdicken

26. Machen Sie wichtige Aussagen zu nachfolgenden Additiven:

Antisilikon

Trocknungsbeschleuniger

Strukturadditive

 

 

Antisilikon = lockert die Overflächenspannung und ermöglcht Filmbildung über Fettpartikel jedoch erhöht sich das Risiko der Läuferbildung.

Trocknungsbeschleuniger = beschleunigt die Trockung (wird nur für kleine Teile / Flächen angewendet)

Strukturadditive = Erzeugt selbstbildende Strukturen auf  Beschichtungen

 

27. Noch etwas Physik

Sedimentation

Kapillarität

Lipophil

Osmose

Sedimentation = Absetzen (Pigmente setzen sich ab)

Kapillarität = Saugwirkung der Saugröhrchen z.B. bei Holz

Lipophil = Fettfreundlich

Osmose = Unterrostung

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