Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kratzfeste Beschichtungen auf Basis siloxanumhüllter Nanopartikel

14.12.2001


Sie sind extrem kratzfest, umweltverträglich - weil frei von Lösemitteln - einfach zu applizieren und breit anwendbar, da sie ihre Wirkung auf Papier und Parkett ebenso entfalten wie auf Metallen und Kunststoffen – diese Vorteile verheißen Acrylatlacke, die die neu entwickelten siloxanumhüllten Nanopartikel der Degussa AG, Düsseldorf, enthalten. Im Vergleich zu konventionellen Acrylatsystemen ist die Abriebfestigkeit dieser Beschichtungen um ein Vielfaches höher. Möglich wird dieses Eigenschaftsspektrum durch den richtigen Mix aus anorganischen Nanopartikeln auf Basis der pyrogenen Kieselsäure AEROSIL® und organofunktionellen Sivento®Silanen von Degussa in einem flüssigen, UV-vernetzbaren Bindemittel auf Acrylatbasis. Grund genug für Degussa, die Leistung der Forscher Dr. Björn Borup, Roland Edelmann und Dr. Jaroslaw Monkiewicz vom Geschäftsbereich Aerosil & Silane mit dem konzerninternen Innovationspreis 2001 in der Kategorie "Neue Anwendungen" auszuzeichnen, zumal sich der Erfolg am Markt bereits abzeichnet. Der Preis ist mit 25.000 Euro dotiert und würdigt herausragende Forschungsarbeiten von Mitarbeitern.

Mit ihrer Entwicklung ist es den drei Degussa-Forschern in Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächenmodifizierung in Leipzig gelungen, zwei normalerweise gegenläufige Effekte zu vereinen: Ein hoher Anteil anorganischer Nanopartikel aus Siliziumdioxid (SiO2) verbessert zwar die Kratzfestigkeit eines Lackes, erhöht aber wegen der polaren Partikeloberfläche zugleich auch seine Viskosität und macht ihn damit praktisch nicht verarbeitbar. Um dieses Problem zu umgehen, wenden die Forscher einen Trick an: Sie umhüllen die Nanopartikel direkt im Bindemittel mit einer dicken, weichen Polysiloxan-Schale aus organofunktionellen Silanen. Damit verändern sie die Polarität der Partikeloberfläche und können die Viskosität drastisch senken, ohne die kratzfestigkeitssteigernde Wirkung der Partikel zu beeinträchtigen. Aus den Partikeln entstehen bei diesem Prozess Nanokapseln mit einem sehr harten Siliziumdioxid-Kern und einer weichen Siloxanschale, die ohne zusätzliches Lösemittel direkt im UV-vernetzbaren Bindemittel bzw. im Lack synthetisiert werden.

Das Ergebnis ist eine völlig neue anorganisch/organische Hybridbeschichtung auf Actylatbasis, deren Gehalt an Nanokapseln bis über 30 Prozent betragen kann. Diese hohe Konzentration ist für die extrem gute Kratz- und Abriebfestigkeit der Beschichtung verantwortlich, die im Vergleich zu konventionellen Acrylatsystemen um das Zehnfache höher ist. Durch den Einbau von Silizium-Sauerstoff-Bindungen ist die Beschichtung außerdem auch UV-, thermisch und mechanisch stabil.

Aufgrund des Hybridcharakters vereinigen die neuen UV- und strahlenhärtenden Beschichtungen die positiven Eigenschaften anorganischer Materialien wie Härte, mechanische Stabilität, Haltbarkeit, Nichtbrennbarkeit und UV-Resistenz mit den Vorteilen organischer Polymere wie Elastizität und Vernetzbarkeit. Darüber hinaus sind sie hoch reaktiv (Aushärtung innerhalb von Sekunden), einfach zu applizieren (keine spezielle Ausrüstung notwendig), umweltverträglich (frei von Lösungsmitteln) und aufgrund der geringen Partikelgröße transparent. Überzeugend ist auch das breite Anwendungsspektrum der Hybridbeschichtungen: Für Parkett, Möbeldekorpapiere und Plattenwerkstoffe sind sie ebenso geeignet wie für metallische und polymere Werkstoffe und Folien.

Forschung und Entwicklung der Degussa im Bereich organofunktionelle Silane sind im südbadischen Werk Rheinfelden konzentriert, wo auch verschiedene Sivento®Silane sowie die pyrogene Kieselsäure AEROSIL® produziert werden. Organofunktionelle Silane dienen auch als Haftvermittler zwischen anorganischen Materialien wie Glas, Mineralien oder Metall und organischen Polymeren bzw. Kunststoffen. Sie sind unentbehrliche Wirkstoffe bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen, Dicht- und Klebmassen, Farben und Lacken, Dämmstoffen und bei Gießereianwendungen.

Ansprechpartner:

Hannelore Gantzer
Pressesprecherin


Tel.: +49-211-65041-368

Hannelore Gantzer | Newsletter

Weitere Berichte zu: Beschichtung Bindemittel Lack Nanopartikel Silan

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bessere Anwendungsmöglichkeiten für Laserlicht
28.03.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Biegsame Touchscreens: Neues Herstellungsverfahren für transparente Elektronik verbessert
28.03.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Entzündung weckt Schläfer

29.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mittelstand 4.0-Kompetenz­zentrum Stuttgart gestartet

29.03.2017 | Wirtschaft Finanzen

Energieträger: Biogene Reststoffe effizienter nutzen

29.03.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz