Zweifach härtende Beschichtungen aus isocyanatfreien Polyurethan-Oligomeren
Wachsende Bedenken und drohende Verordnungen über die Verwendung monomerer Isocyanate bei der Herstellung von Polyurethanharzen haben zur Einführung alternativer NIPU-Systeme (Non-Isocyanate Polyurethane) geführt.
Obwohl Zweikomponenten-NIPU-Beschichtungen, die auf der Reaktion von zyklischen Carbonaten und aliphatischen Aminen basieren, eine vielversprechende Option darstellen, sind sie immer noch mit zwei erheblichen Nachteilen verbunden: geringere Vernetzungsdichten aufgrund der reduzierten Funktionalität der Oligomere und niedrige Reaktivität bei Raumtemperatur. Eine neue Studie berichtet über die Verwendung eines hybriden Ansatzes zur Behebung dieser Nachteile. Aminfunktionelle NIPU-Oligomere (NI-PUPA) wurden durch die Reaktion von cycloaliphatischen aminfunktionellen Verbindungen und multifunktionellen cyclischen Carbonaten in einem Molverhältnis mit Aminüberschuss synthetisiert.
Künftige Umsetzung von NIPUs
Nach dem Mischen der NI-PUPAs mit (3-Glycidyloxypropyl)-Trimethoxysilan (GPTMS) konnte eine dualhärtbare Beschichtung durch Umgebungshärtung von Aminen und Epoxiden und Feuchtigkeitshärtung von Alkoxysilanen erreicht werden. Es wurde ein vergleichender Versuchsplan erstellt, um die Auswirkungen eines zusätzlichen Härtungsmechanismus zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass die zusätzliche Feuchtigkeitshärtung zu einer schnelleren Aushärtung bei Raumtemperatur, einer schnelleren Entwicklung der Eigenschaften, einer höheren Flexibilität auch bei höheren Vernetzungsdichten und einer besseren Korrosionsbeständigkeit führte. Diese Fortschritte könnten die künftige Anwendung von NIPUs in Hochleistungsbeschichtungen, die bei Raumtemperatur aushärten, erleichtern.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 19, September 2022, veröffentlicht.