Optimierung des Verfahrens zur Nachreaktion von Polymerdispersionen

In Disper­si­ons­fa­rben, wäss­rigen Lacken und ähnli­chen Beschich­tungen kommen Polymer­dispersionen zum Einsatz. Hersteller dieser Polymer­dispersionen war es bislang möglich durch Entfer­nung der Rest­mo­no­mere in der Disper­sion zu nied­ri­geren Gehalten von flüch­tigen orga­ni­schen Bestand­teilen (sog. VOC) im entspre­chenden Endpro­dukt beizu­tragen. Damit konnten nega­tive Effekte wie Geruch oder Vergil­bungen unter­bunden und die Umwelt­be­las­tung deut­lich gesenkt werden. Nach­teilig erweisen sich bei dieser Methode aller­dings die langen Reak­ti­ons­zeiten. Brüg­ge­mann hat deshalb ein Verfahren entwi­ckelt, das es Herstel­lern von Polymer­dispersionen ermög­licht, unter Verkür­zung der Reak­tions -und Prozess­zeiten, die Produk­ti­ons­kosten zu senken.

Freie Mono­mere sind chemi­sche Bestand­teile, die nicht reagiert haben. Sie können daher aus der Poly­mer­di­sper­sion verdunsten und die oben beschrie­benen nega­tiven Effekte verur­sa­chen. Redox­paare sind chemi­sche Reak­ti­ons­partner, mit deren Hilfe eine Poly­mer­di­sper­sion nach­träg­lich von diesen freien Mono­meren „gerei­nigt“ werden kann. Dabei werden die freien Mono­mere in soge­nannte Poly­mere umge­wan­delt, die nicht mehr aus der Poly­mer­di­sper­sion entwei­chen können.

Durch die beschrie­bene Nach­rei­ni­gung der Polymer­dispersionen werden die entspre­chenden Endpro­dukte (wie z.B. Wand­fa­rben oder wäss­rige Lacke) nahezu geruchs­frei und die herstel­lungs­be­dingte Umwelt­be­las­tung deut­lich gesenkt.

Herkömm­liche Nach­re­ak­ti­onen, die mit Redox­paaren durch­ge­führt werden, führen bereits zu einem geringen Gehalt an freien Mono­meren. Aller­dings führt diese Methode zu langen Reak­ti­ons­zeiten, was sowohl die Produk­ti­ons­zeiten als auch die Produk­ti­ons­kosten wesent­lich erhöht. Um diese Nach­teile zu umgehen hat Brüg­ge­mann einen Weg gefunden den Zeit­auf­wand herun­ter­zu­setzen, um eine schnel­lere Umset­zung bei nied­ri­geren Tempe­ra­turen erzielen zu können.

Deshalb wurde eine Opti­mie­rungs­studie zu soge­nannten Redox-Nach­re­ak­ti­onen durch­ge­führt. In der Forschungs- und Entwick­lungs­ab­tei­lung bei Brüg­ge­mann wurden verschie­dene Redox-Kombi­na­ti­onen und unter­schied­liche Dosi­er­raten getestet, um opti­male Ergeb­nisse hinsicht­lich der minimal notwen­digen Redox-Menge zu erzielen und trotzdem möglichst geringe Rest­mo­nomer-Gehalte inner­halb kurzer Zeit­fenster gewähr­leisten zu können. Das Ziel konnte erreicht und eine Redu­zie­rung der Reak­ti­ons­zeit von bis zu 75% reali­siert werden.

Die von unserer F&E-Abtei­lung durch­ge­führten Opti­mie­rungs­ver­suche führten zu Polymer­dispersionen mit verbes­serten Eigen­schaften, was von Lack­pro­du­zenten in der Praxis bestä­tigt werden konnte.

Brüg­ge­mann ist es wichtig auch in Zukunft durch die Opti­mie­rung von Herstel­lungs­ver­fahren und inno­va­tiven Produkt­ent­wick­lungen dieser Art die entschei­dende Verbin­dung für seine KundInnen zu sein!

Möchten Sie mehr Infor­ma­ti­onen zu der beschrie­benen Studie erfahren? Dann kontak­tieren Sie gerne unseren zustän­digen Produkt­ma­nager Matt­hias Lubik.

 

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