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Neuentwicklung - Selbstheilende Lacke auf Basis von 2K Polyurethan-Rohstoffen

Polyurethanlacke haben aufgrund ihrer einzigartigen Chemie schon inherent selbstheilende Eigenschaften. Bayer MaterialScience hat diese speziellen Eigenschaften nun weiterentwickelt. Dieser Entwicklung liegt folgendes Konzept zugrunde: Mechanische Belastungen wie sie z.B. durch agressive Bürsten in Autowaschanlagen erfolgen können, verursachen nicht wie gewöhnlich Mikrorisse, sondern vielmehr eine plastische Deformation. Nachdem die derart angegriffene Lackoberfläche dann höheren Temperaturen, wie sie z.B. durch Sonnenlicht entstehen können, ausgesetzt wird, bilden sich diese Verformungen zurück.

Ein besonders geeignetes Rohmaterial für diese Art Lacke ist Desmodur® XP 2679. Mit diesem Polyisocyant können Lacke formuliert werden, die einerseits eine hohe chemische Beständigkeit und Kratzfestigkeit aufweisen, andererseits aber sehr flexibel sind. Geeignete Reaktionspartner hierfür sind hochfunktionale Polyacrylate (wie sie z.B. von unserer Schwesterfirma Viverso vertrieben werden) oder das hochfunktionale Polyesterpolyol Desmophen® XP 2488, jeweils in Verbindung mit Polycarbonat-Diolen wie Desmophen® C 1100 und/oder Desmophen® C XP 2716.

Neben ihren selbstheilenden Eigenschaften zeigen diese Lacke auch die weiteren Eigenschaften, für die Polyurethane bekannt sind:

Hohe Reaktivität und vollständige Vernetzung, auch bei niedrigen Temperaturen
Gute Chemikalienbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit
Härte, Zähigkeit und Elastizität aufgrund ihrer Urethan- und Harnstoffstruktur
Wasserstoffbindungen, die eine thermoplastische Verformung bei Belastungen ermöglichen und damit selbstheilende Eigenschaften haben
Kompatibilität mit den darunter liegenden Lackschichten
High solids/geringer VOC-Gehalt
Gute optische Qualitäten – hoher Glanz und “Nass-Look”

Einige beispielhafte Rohstoffe für selbstheilende Polyurethanlacke:

	Typ	Festkörper in %	% NCO oder OH auf Festkörper	Viskosität mPas bei 23°C	Eigenschaften
Desmodur® XP 2679	HDI Polyisocyanat	80	19,3 NCO	500	Hochfunktioneller Härter, bes. für selbstheilende Lacke geeignet, lichtecht, witterungsbeständig, kratzfest
Desmodur® N 3390 BA	HDI- Trimerisat	90	21,8 NCO	500	Sehr gute Witterungsbeständigkeit und Glanzhaltung, gute Chemikalien- und Wetterbeständigkeit, lichtecht, hohe mechanische Beständigkeit
Desmophen® C 1100	Aliphatischer Polycarbonat- Polyester	100	3,3 OH	3200	In Verbindung mit hochfunktionalen Polyolen, als hochqualitativer Baustein für selbstheilende Polyurethanlacke mit sehr guter Witterungsbeständigkeit, Lichtechtheit und hydrolytischer Stabilität (empfohlener Härter: Desmodur® XP 2679)
Desmophen® C XP 2716	Aliphatisches Polycarbonat-Diol	100	5,2 OH	4000	In Verbindung mit hochfunktionalen Polyolen, als hochqualitativer Baustein für selbstheilende Polyurethanlacke mit sehr guter Witterungsbeständigkeit, Lichtechtheit und hydrolytischer Stabilität (empfohlener Härter: Desmodur® XP 2679)
Desmophen® XP 2488	Polyester Polyol	100	16,0 OH	14500	In Verbindung mit Polycarbonat-Diolen oder als alleinige Polyol-Komponente für die Vernetzung von Polyisocyanaten für selbstheilende Polyurethanlacke

RR 4213

High Solid Polyurethan Klarlack mit Selbstheilungseffekt (Desmophen® A HS XP 2768 / Desmodur® XP 2679)

Weitere Formulierungen und Anwendungsempfehlungen sind auf Anfrage erhältlich.

Wie Selbstheilung erzielt wird: Die Theorie

Wie Selbstheilung erzielt wird: Die Praxis

Anwendungsbeispiele
Die Labortests erfolgten an Mustern von Autoreparaturlack, OEM- und Kunststoff-Klarlacken um zu demonstrieren, dass die neuen Polyurethanrohstoffe die Theorie zur Verbesserung der Kratzfestigkeit unterstützen.

Autoreparaturlacke

OEM Klarlacke

Kunststoff Klarlacke

Sehen Sie sich auch diese zusätzlichen Informationen an:

Broschüre:	„On the Road to Improved Scratch Resistance“ (englisch)

Artikel:	Der vollständige Bericht zu den Versuchen der Ford Motor Company

Artikel aus der "Farbe und Lack, Ausgabe 3/2011:	"Kratzer Ade - Selbstheilende Zweikomponenten-Polyurethanlacke: Die nächste Generation"

Artikel:	„Total concept for waterborne 2K polyurethane clear coats for automotive finishing“ (englisch)

Artikel:	„Glänzende Aussichten für 2K-Polyurethan-Klarlacke“

Produktübersicht
	. . Resins - Polyols and Aspartics for reaction with Polyisocyanates (englisch)
Video:	Demonstration der Selbstheilungseigenschaften (1:40min.)