Nachrichten Lacktechnologien

Hyperverzweigte Polyesterpolyole verbessern PU-Beschichtungen im Korrosionstest

Ein neues Syntheseverfahren für hyperverzweigte Polyesterpolyole auf Basis von Neopentylglykol zeigt vielversprechende Ergebnisse für den Einsatz in Polyurethan-Beschichtungen mit erhöhter Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit.

Halb-aromatische, isocyanatfreie Polyharnstoffe: Variabler Werkstoff aus biobasiertem Harnstoff. Quelle: Nomad_Soul - stock.adobe.com

Im Fokus dieser aktuellen Studie steht die Synthese und Anwendung eines hyperverzweigten Polyesterpolyols mittels der sogenannten A2 + CB2-Methode. Neopentylglykol (A2) und 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionsäure (CB2) wurden durch Schmelzpolykondensation zu einem verzweigten Polyol verarbeitet. Die Struktur des resultierenden Polyols wurde mittels FTIR- und NMR-Spektroskopie analysiert. Die Säure- und Hydroxylzahlen bestimmten die Forschenden gemäß ASTM D974 bzw. D4274.

Das hyperverzweigte Polyol wurde anschließend mit Isophorondiisocyanat (IPDI) zu Polyurethanen umgesetzt. Dabei variierten die Forschende die OH:NCO-Verhältnisse (1:1,2 / 1:1,4 / 1:1,6), um die Eigenschaften gezielt zu steuern. Die resultierenden PU-Beschichtungen wurden auf Stahlplatten und Glas aufgetragen und umfassend charakterisiert.


Veranstaltungstipp: Polyurethane

Das Seminar „Polyurethanlacke“ am 04.11.2025 in Essen vermittelt Ihnen, warum Polyurethanlacke sich als hochwertige Beschichtungen etabliert haben. Sie lernen welche Polyisocyanate und welche Polyole momentan relevant sind und wie sie das Lacksystem beeinflussen. Auch die Unterschiede, die bei der Formulierung von 1K, 2K sowie wässrigen oder lösemittelhaltigen Polyurethansystemen zu beachten sind, werden vermittelt. Abgerundet wird das Programm durch die Vermittlung von Tipps zu Dual-Cure- und Hybridsystemen.


Hohe chemische Widerstandsfähigkeit und gute Haftung

Die getesteten Beschichtungen zeigten gute Glanzgrade und starke Haftung im Cross-Cut-Test. Besonders überzeugend waren die Ergebnisse in Immersionstests mit HCl, NaCl, NaOH und Wasser: Die PU-Schichten bewahrten ihre Integrität unter aggressiven chemischen Bedingungen. Die elektrochemischen Messungen bestätigten zusätzlich das Korrosionsschutzpotenzial gegenüber sauren und basischen Medien.

Mikroskopisch untersucht wurden die Proben mit SEM, die thermische Stabilität mit TGA. Die Studie zeigt, dass hyperverzweigte Polyesterpolyole – insbesondere in Kombination mit IPDI – eine vielversprechende Option für funktionelle PU-Beschichtungen darstellen, die sowohl mechanisch als auch chemisch belastbar sein müssen.

Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Seiten 1085–1095, (2024)