Alle Tafeln › Kapitel 8 · Pulverlacke
L-94
Epoxid/Polyester-Hybrid-Pulverlacke
Carboxylgruppenhaltiger Polyester und Epoxidharz im Verhältnis 50:50 bis 70:30
WahlqualifikationB 9
Bindemittelkombination
Hybridsysteme bestehen aus den bekannten Epoxidharzen und aus gesättigten Polyestern, die freie Carboxylgruppen tragen. Wie bei den Epoxidharzen muss die Glasübergangstemperatur deutlich über Raumtemperatur liegen (bei den Polyestern über etwa 50 °C); sie bestehen daher überwiegend aus aromatischen Polycarbonsäuren und relativ kurzkettigen Polyolen. Beim Einbrennen reagieren die Carboxylgruppen des Polyesters mit den Epoxidgruppen des Harzes zu einem gemeinsamen Netzwerk.
Mischungsverhältnis
Typische Hybridformulierungen können in einem breiten Bereich von Polyester- und Epoxidanteilen liegen (häufig etwa 50:50 bis 70:30 Polyester zu Epoxid); das Verhältnis wird über die reaktiven Äquivalente und die gewünschten Eigenschaften festgelegt. Die stöchiometrisch nötige Epoxidmenge folgt aus der Säurezahl des Polyesters und der Epoxid-Äquivalentmasse des Harzes: Die Zahl der Carboxylgruppen (Masse mal Säurezahl geteilt durch 56100) muss der Zahl der Epoxidgruppen (Masse geteilt durch Epoxid-Äquivalentmasse) entsprechen.
Warum Hybride?
Der Polyesteranteil verbessert Überarbeitbarkeit, Verlauf und Vergilbungsverhalten gegenüber reinem Epoxid, ohne dessen gute Haftung und Chemikalienbeständigkeit ganz aufzugeben. Hybride sind je nach Formulierung weniger wetterbeständig als geeignete reine Polyester-Pulverlacke; der genaue Bewitterungswiderstand hängt vom System ab. Sie bleiben damit meist Produkte für Innen- und Industrieanwendungen mit erhöhten Ansprüchen.
Eigenschaften und Einsatz
Hybrid-Pulverlacke sind hart, gut haftend, ausreichend flexibel und chemikalienbeständig; sie werden elektrostatisch gespritzt und bei mittleren Temperaturen eingebrannt. Typische Einsatzgebiete sind Hausgeräte, Metallmöbel, Heizkörper und allgemeine Industrieteile, bei denen kein voller Außenschutz gefordert ist.
Abgrenzung
Gegenüber reinen Epoxid-Pulverlacken (siehe L-93) punkten Hybride bei Optik und Überarbeitbarkeit; gegenüber reinen Polyester-Pulverlacken (siehe L-95) fehlt ihnen die volle Wetterbeständigkeit. Die Wahl richtet sich danach, ob Innenbeständigkeit genügt oder Außenbewitterung gefordert ist.
Einbrennen
Hybride werden meist bei 160 bis 180 °C eingebrannt; Niedertemperaturtypen härten schon ab etwa 140 °C — ein Vorteil bei wärmeempfindlichen oder massereichen Werkstücken.
Merksatz
Hybrid heißt Epoxid trifft Carboxyl-Polyester. Das Verhältnis 50:50 bis 70:30 (Polyester zu Epoxid) folgt aus Säurezahl und Epoxid-Äquivalentmasse. Besser als reines Epoxid, aber nicht außenfest — das bleibt Sache der reinen Polyester.
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
- Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
Übungsblatt Ü-94
Prüfen, ob es sitzt.
1. Beschreiben Sie den Aufbau eines Epoxid/Polyester-Hybrid-Pulverlacks und erklären Sie, welche Eigenschaft ihn von reinem Epoxid und von reinem Polyester unterscheidet.
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2. Ein carboxylgruppenhaltiger Polyester (Säurezahl 70 mg KOH/g) soll mit einem Epoxidharz (Epoxid-Äquivalentmasse 730 g/Äq.) stöchiometrisch vernetzt werden. Berechnen Sie die Epoxidmenge je 60 Gewichtsteile Polyester und ordnen Sie das Mischungsverhältnis ein.
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3. Für Heizkörper im Innenbereich soll ein Pulverlack mit gutem Verlauf und guter Überarbeitbarkeit bei moderaten Kosten gewählt werden. Begründen Sie, warum ein Hybridsystem passt.