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Biobasierter Latentbeschleuniger für Epoxidharze: Längere Lagerstabilität, schnelle Aushärtung
Forschende haben einen biobasierten Latentbeschleuniger auf Basis von Itaconsäure entwickelt, der Epoxidharze über 210 Tage lagerfähig macht und zugleich eine schnelle Vernetzung bei hohen Temperaturen ermöglicht.
Einkomponenten-Epoxidharze gelten als vorteilhaft für stabile Qualität, umweltfreundliche Verarbeitung und einfache Handhabung. Doch die Entwicklung effizienter, grüner Latentbeschleuniger mit hoher Lagerstabilität ist nach wie vor eine Herausforderung. Ein chinesisches Forschungsteam präsentiert nun eine innovative Lösung: einen bio-basierten Beschleuniger, der aus dem reichlich verfügbaren Rohstoff Itaconsäure und Imidazol über eine Michael-Addition hergestellt wird.
Zur Aufklärung des Wirkmechanismus wurden zwei weitere Systeme synthetisiert: ein Imidazol-Derivat ohne Carboxylgruppe sowie ein Vergleichssystem mit reinem Imidazol. Die chemischen Strukturen wurden umfassend mittels FT-IR, ¹H-NMR, ¹³C-NMR und TOF-MS charakterisiert.
Veranstaltungstipp: Epoxidlacke
Kaum eine Bindemittelklasse wird in der Lackbranche so häufig genutzt wie die der Epoxide. Was diese Systeme konkret leisten, wie Harz und Härter dafür zusammenspielen müssen und wo der Lack doch noch an seine Grenzen stößt, erfahren Sie imWebinar „Moderne Epoxidlacke“ am 10.09.2025. Natürlich wird dabei auch auf das Thema VOC eingegangen und wässrige Epoxidsysteme werden erklärt.
Langzeitlagerung und effizientes Aushärten
Die Formulierungen aus Bisphenol-A-Epoxidharz, Dicyandiamid und dem neuen Beschleuniger zeigten im DSC und in rheologischen Untersuchungen eine Lagerfähigkeit von über 210 Tagen bei Raumtemperatur – während Vergleichssysteme mit Imidazol oder Dimethylitaconat weniger als acht Tage stabil blieben.
Die exzellente Latentwirkung wird auf die synergetische Hemmung der Imidazol-Reaktivität gegenüber Epoxidgruppen zurückgeführt: Die Hauptstruktur der Itaconsäure sorgt für sterische Hinderung, die Carboxylgruppen fördern die Salzbildung. So lässt sich die Reaktivität während der Lagerung gezielt unterdrücken, während sie bei erhöhten Temperaturen rasch aktiviert wird. Die Arbeit liefert damit einen praxisnahen Ansatz für nachhaltige Latentbeschleuniger in Einkomponenten-Epoxidharzen.
Quelle: Green Chemistry, Issue 25, 2025
