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Interview: „Wieder wachsendes Interesse an wasserbasierten Alkydharzen“
Hybride Harztechnologien und multifunktionale Additive könnten zentrale Leistungsschwächen von wasserbasierten Beschichtungen beheben. Dr. Ioanna Tzortzi, Associate Specialist für Resins & Coatings Innovation bei Perstorp, erklärt die Hintergründe der aktuellen F&E-Schwerpunkte im Bereich wasserbasierter Beschichtungssysteme und wie sich die bestehenden Leistungsgrenzen überwinden lassen. I
Was steht aktuell im Fokus bei der Entwicklung neuer wasserbasierter Beschichtungen – neue Technologien oder neue Rohstoffe?
Dr. Ioanna Tzortzi: Mit der Reduzierung oder dem Verzicht auf Lösungsmittel müssen Formulierer die intrinsischen Eigenschaften wasserbasierter Harze und Additive bestmöglich ausschöpfen, um Leistungsprobleme zu überwinden. Im Bereich des Harzdesigns liegt der Fokus sowohl auf neuen Technologien als auch auf der Anpassung etablierter Harze für den Einsatz in wasserbasierten Systemen. So gibt es beispielsweise ein wieder wachsendes Interesse an wasserbasierten Alkydharzen aufgrund ihres hohen biobasierten Anteils und ihres geringen VOC-Potenzials. Dies hat zu Fortschritten bei Trocknungszeit, Glanz, Haftung und Korrosionsbeständigkeit geführt. Dennoch dominieren lösemittelbasierte Alkydharze weiterhin den Markt, da es bei der Emulgierungsmethodik und der Auswahl geeigneter Emulgatoren noch große Herausforderungen gibt. Diese Faktoren bestimmen, ob eine stabile, wasserbasierte Alkydemulsion gebildet werden kann und wie sich dies auf die endgültigen Beschichtungseigenschaften auswirkt. Alkydharze bieten zudem Potenzial für Hybridlösungen mit anderen Harzsystemen wie Polyurethanen, Acrylaten und Epoxidharzen, was neue Anwendungen für Hochleistungsbeschichtungen ermöglicht.
Was ist derzeit die größte technische Einschränkung bei wasserbasierten Industrielacken?
Dr. Tzortzi: Die größte Einschränkung bleibt das weniger tolerante Verarbeitungsfenster sowie Leistungsgrenzen bei Wetterbeständigkeit, Haftung, Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit. Wasserbasierte Beschichtungen werden bereits in industriellen Anwendungen eingesetzt, z. B. bei Automobilgrundierungen und Klarlacken, bei Metallkomponenten in Haushaltsgeräten und Maschinen, bei Holz- und Möbellacken sowie für elektronische Geräte. Diese Anwendungen profitieren von kontrollierten Verarbeitungsumgebungen mit geeigneten Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und Belüftung. Allerdings können höhere Anwendungskosten lösungsmittelbasierte Alternativen attraktiver machen. Für Anwendungen im Schwerlastbereich müssen Beschichtungen extrem hoher Luftfeuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Dauerkontakt mit Flüssigkeiten standhalten können – dabei ist ein hoher Korrosions- und Chemikalienschutz nötig, was nach wie vor eine Herausforderung für wasserbasierte Systeme darstellt.
Wie lassen sich die Leistungsunterschiede wasserbasierter Beschichtungen bei unterschiedlichen Klimabedingungen ausgleichen?
Dr. Tzortzi: Wasserbasierte Beschichtungen reagieren sehr sensibel auf klimatische Bedingungen, was Verarbeitung, Beständigkeit und Leistung beeinflusst. Hybride Harztechnologien und multifunktionale Additive können helfen, diese Herausforderungen zu meistern, indem sie die Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und UV-Strahlung verbessern. Dadurch ließe sich das Anwendungsfenster erweitern und eine gleichbleibend gute Filmbildung, Leistung und Haltbarkeit unter verschiedensten Klimabedingungen sicherstellen. Angesichts der unterschiedlichen Umweltbedingungen können außerdem klimatisch angepasste Formulierungen und optimierte Anwendungszeiträume erforderlich sein. Laufende Forschungsarbeiten sind entscheidend, um diese Ansätze zu validieren und weiterzuentwickeln.
