Herstellung von niedrigviskosem und hochflexiblem Epoxyacrylat und seine Anwendung in UV-härtbaren Beschichtungen
Forschende fanden heraus, dass die Modifikation von Epoxyacrylat (EA) durch ein carboxylterminiertes Zwischenprodukt die Flexibilität des Films erhöht und die Viskosität des Harzes verringert. Die Studie belegt zudem, dass die verwendeten Rohstoffe kostengünstig und leicht erhältlich sind.
Epoxyacrylat (EA) ist derzeit das am häufigsten verwendete UV-härtbare Oligomer aufgrund seiner kurzen Aushärtungszeit, hohen Beschichtungshärte, hervorragenden mechanischen Eigenschaften und thermischen Stabilität. Um die Probleme der hohen Sprödigkeit, der geringen Flexibilität und der hohen Viskosität von EA zu lösen, wurde das UV-härtbare Epoxyacrylat-Oligomer mit niedriger Viskosität und hoher Flexibilität hergestellt und für UV-härtbare Beschichtungen verwendet. Das carboxylterminierte Zwischenprodukt, das durch die Reaktion von Anhydrid und Diol erhalten wurde, wurde zur Modifizierung von EA verwendet, um die Flexibilität des gehärteten Films zu verbessern, und die Flexibilität wurde durch die Länge der Kohlenstoffkette des Diols eingestellt.
Lesetipp: Epoxidharze
Epoxidharze sind aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Beschichtungsindustrie verbreitet wie kaum eine Bindemittelklasse. In ihrem neuen Fachbuch „Epoxidharze“ erläutern die Autoren Dornbusch, Christ und Rasing die Grundlagen der Chemie der Epoxygruppe und vermitteln anhand konkreter Formulierungen den Einsatz der Epoxy- und Phenoxyharze in industriellen Beschichtungen – u.a. für Korrosionsschutz, Bodenbeschichtungen, Pulverlacke und Doseninnenbeschichtungen.
Die Viskosität des Harzes wurde durch teilweisen Ersatz von E51 durch binären Glycidylether verringert. Im Vergleich zu unmodifiziertem EA sinkt die Viskosität des in dieser Studie hergestellten Harzes von 29800 auf 13920 mPa s (25°C), und die Flexibilität des gehärteten Films steigt von 12 auf 1 mm. Im Vergleich zu handelsüblichem modifiziertem EA sind die in dieser Studie verwendeten Rohstoffe kostengünstig und leicht zu erhalten, da die Reaktionstemperatur unter 130°C liegt, ein einfacher Syntheseprozess verwendet wird und keine organischen Lösungsmittel benötigt werden.
Diese Forschung wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 21, im November 2023 veröffentlicht.