{"id":159675,"date":"2024-10-08T14:36:58","date_gmt":"2024-10-08T12:36:58","guid":{"rendered":"https:\/\/concentrol.com\/?p=159675"},"modified":"2024-10-09T10:23:42","modified_gmt":"2024-10-09T08:23:42","slug":"silikon-oberflachenaktive-zusatzstoffe-vorteile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hosting175685eu-cp704.wordpresstemporal.com\/de\/silikon-oberflachenaktive-zusatzstoffe-vorteile\/","title":{"rendered":"Silikon-Oberfl\u00e4chenaktive Zusatzstoffe. Hauptanwendungen und Vorteile"},"content":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text uncode_shortcode_id=“703790″]<\/p>\n

Einf\u00fchrung<\/h3>\n

Einf\u00fchrung: Silicon-Oberfl\u00e4chenadditive sind essenziell in vielen industriellen Anwendungen, wie zum Beispiel bei der Formulierung von Farben, Druckfarben und Beschichtungen. Ihr Hauptvorteil besteht darin, die Oberfl\u00e4chenspannung zu verringern und so die Benetzung auf verschiedenen Oberfl\u00e4chen zu verbessern. Dar\u00fcber hinaus bieten sie spezifische Funktionen, die die Produktleistung steigern.<\/p>\n

Mit \u00fcber 75 Jahren Erfahrung ist Concentrol ein f\u00fchrender Experte in der Entwicklung und Herstellung von chemischen Spezialit\u00e4ten. Im Laufe seiner Geschichte hat das Unternehmen Forschung und Innovation in den Vordergrund gestellt und bietet seinen Kunden kontinuierlich innovative chemische L\u00f6sungen, die auf ihre Bed\u00fcrfnisse zugeschnitten sind.<\/p>\n

Bei Concentrol produzieren wir Polydimethylsiloxan-Polyether-Copolymere, die die Basis unserer Silicon-Oberfl\u00e4chenadditive bilden. Diese Expertise erm\u00f6glicht es uns, einzigartige Strukturen zu entwerfen, die speziell auf jede Anwendung zugeschnitten sind und eine optimale Leistung sicherstellen. Unsere nicht hydrolysierbaren Polysiloxan-Polyether-Copolymere sind besonders widerstandsf\u00e4hig gegen extreme Bedingungen und bieten langfristige Stabilit\u00e4t, selbst in anspruchsvollen Umgebungen.<\/p>\n

Was sind Silicon-Tenside?<\/h3>\n

Silicon-Oberfl\u00e4chenadditive geh\u00f6ren zu einer speziellen Gruppe von Tensiden, bei denen eine hydrophobe Kette (Polydimethylsiloxan, PDMS) mit einer oder mehreren polaren Gruppen verbunden ist. Die am h\u00e4ufigsten verwendeten polaren Gruppen sind nicht-ionische Einheiten von Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO), obwohl es auch andere gibt. Die L\u00e4nge der PDMS-Kette (bestimmt durch die x- und w-Einheiten) steuert das Molekulargewicht, w\u00e4hrend das Verh\u00e4ltnis dieser Einheiten den Verzweigungsgrad bestimmt. Die Verbindung zwischen den PDMS- und Polyethergruppen erfolgt \u00fcber eine stabile, nicht hydrolysierbare Propylgruppe (-CH2CH2CH2-).<\/p>\n

Das Verh\u00e4ltnis zwischen den EO- (n) und PO-Einheiten (m) beeinflusst die Polarit\u00e4t des Polyether-Segments, was seine Interaktion mit verschiedenen Oberfl\u00e4chen bestimmt. Die Gesamtzahl dieser Einheiten gibt das Molekulargewicht des Additivs an. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Endgruppe des Polyethers, die entweder eine Hydroxylgruppe (-OH) oder durch andere nicht reaktive funktionelle Gruppen ersetzt sein kann. Dies ist besonders relevant in Formulierungen, die reaktive Chemikalien wie Isocyanate enthalten, da hier nicht reaktive Endgruppen bevorzugt werden.<\/p>\n

Auf der Oberfl\u00e4che richtet sich der unpolare Teil des PDMS zur Luft hin aus, w\u00e4hrend der polare Teil mit der fl\u00fcssigen Phase interagiert, was diesen Copolymeren ihre tensid\u00e4hnlichen Eigenschaften verleiht. Durch die Reduzierung der Oberfl\u00e4chenspannung von Fl\u00fcssigkeiten verringern sie den Kontaktwinkel zwischen der Beschichtung und dem Substrat, was die Benetzung der Oberfl\u00e4che verbessert.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/h3>\n
Abbildung 1: Allgemeine Struktur eines Copolymers aus Polydimethylsiloxan und Polyether.<\/h5>\n

Anwendungen und Vorteile<\/h3>\n

Silicon-Benetzungsmittel sind unerl\u00e4sslich in Formulierungen, die f\u00fcr Oberfl\u00e4chenbehandlungen wie Farben, Beschichtungen, Lacke und Druckfarben verwendet werden. Diese Additive sind ungiftig, hochwirksam in geringen Konzentrationen und kompatibel mit einer Vielzahl von wasser- und l\u00f6semittelbasierten Systemen. Additive mit niedrigem Molekulargewicht sind besonders wirksam bei der Vermeidung h\u00e4ufiger
\nOberfl\u00e4chenfehler wie Krater und Fischaugen. Sie verbessern auch das Nivellieren und reduzieren die Oberfl\u00e4chenspannung erheblich, was sie ideal f\u00fcr wasserbasierte Formulierungen oder schwer benetzbare Oberfl\u00e4chen macht. Sie werden h\u00e4ufig in Systemen verwendet, bei denen mehrere Schichten aufgetragen werden m\u00fcssen.<\/p>\n

Additive mit mittlerem und hohem Molekulargewicht spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Oberfl\u00e4chenfehlern, obwohl ihr Einfluss auf die Oberfl\u00e4chenspannung moderat ist. Sie verbessern den Fluss und das Nivellieren der Formulierung insgesamt. Dar\u00fcber hinaus ver\u00e4ndern sie die Oberfl\u00e4cheneigenschaften, indem sie den Glanz erh\u00f6hen, das Gleiten verbessern und die Abriebfestigkeit steigern.<\/p>\n

Die Ursache f\u00fcr viele Oberfl\u00e4chenfehler in Beschichtungen liegt in den Unterschieden der Oberfl\u00e4chenspannung der beteiligten Materialien. Damit eine Fl\u00fcssigkeit ein Substrat benetzen kann, muss ihre Oberfl\u00e4chenspannung niedriger sein als die Oberfl\u00e4chenenergie des Substrats. Dadurch haftet die Fl\u00fcssigkeit und bedeckt das Substrat ohne Fehler. Weitere Fehler entstehen durch Unterschiede in der Oberfl\u00e4chenspannung, die durch die Verdampfung von L\u00f6sungsmitteln oder die Vernetzung der Beschichtung verursacht werden, was den Orangenschaleneffekt zur Folge hat.<\/p>\n

OBERFL\u00c4CHENSPANNUNG<\/p>\n

Die Oberfl\u00e4chenspannung eines Fl\u00fcssigkeit wird als die Energie definiert, die erforderlich ist, um ihre Oberfl\u00e4che um eine bestimmte Fl\u00e4che zu vergr\u00f6\u00dfern. Sie ist ein Ma\u00df f\u00fcr die intermolekularen Anziehungskr\u00e4fte zwischen den verschiedenen Molek\u00fclen einer Fl\u00fcssigkeit an ihrer Oberfl\u00e4che: Fl\u00fcssigkeiten mit starken intermolekularen Kr\u00e4ften haben eine hohe Oberfl\u00e4chenspannung.<\/p>\n

Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Oberfl\u00e4chenspannung. Eine der gebr\u00e4uchlichsten ist der Du No\u00fcy-Ring, mit dem die statische Oberfl\u00e4chenspannung der Fl\u00fcssigkeit gemessen wird. In industriellen Prozessen, in denen schnell neue Oberfl\u00e4chen entstehen, wie beim Rollenauftrag oder beim Drucken, ist es jedoch interessant, die dynamische Oberfl\u00e4chenspannung zu messen. Dazu kann die Methode des dynamischen Blasendrucks verwendet werden. Dieses Instrument erzeugt Blasen bei verschiedenen Frequenzen durch ein in die Fl\u00fcssigkeit eingetauchtes Kapillarrohr und misst den Druck, der erforderlich ist, um eine Blase mit dem Radius des Kapillars zu bilden (Maximaldruck). Der Druck, der zum Bilden der Blase erforderlich ist, steht in direktem Zusammenhang mit der Oberfl\u00e4chenspannung.<\/p>\n

Der Wert der Oberfl\u00e4chenspannung einer reinen Fl\u00fcssigkeit ist unabh\u00e4ngig von der Lebensdauer der Blase. In Fl\u00fcssigkeiten, die Tensid-Additive enthalten, h\u00e4ngt die Oberfl\u00e4chenspannung jedoch von der Blasenlebensdauer ab. Wenn eine neue Oberfl\u00e4che entsteht, diffundieren Tensidmolek\u00fcle zu dieser neuen Oberfl\u00e4che und richten sich aus, was Zeit in Anspruch nimmt und von der Mobilit\u00e4t des Tensids in der L\u00f6sung abh\u00e4ngt. Aus diesem Grund h\u00e4ngt der Wert der dynamischen Oberfl\u00e4chenspannung von der Lebensdauer der Blase ab. Bei Concentrol verf\u00fcgen wir \u00fcber ein Blasendrucktensiometer in unseren F&E-Labors. Dieses Ger\u00e4t erm\u00f6glicht es uns, dynamische Oberfl\u00e4chenspannungen in einem Blasenlebenszeitbereich von 15 Millisekunden bis zu 100.000 Millisekunden (100 Sekunden) zu messen, wobei die erhaltenen Werte nahezu statisch sind. Dieses Ger\u00e4t hilft uns bei der Entwicklung neuer Benetzungsadditive, da es uns erm\u00f6glicht, Unterschiede im Verhalten verschiedener Benetzungsmittel zu beobachten und deren Verhalten in verschiedenen Beschichtungssystemen vorherzusagen.<\/p>\n

Regulatorische \u00dcberlegungen: SVHC-freie Additive<\/h3>\n

Seit Juni 2018 (ED\/61\/2018) m\u00fcssen Silicon-Additive, die mehr als 0,1 % der Silikonzyklen D4, D5 oder D6 enthalten, als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) im europ\u00e4ischen Sicherheitsdatenblatt deklariert
\nwerden. Concentrol bietet Silicon-Oberfl\u00e4chenadditive mit einem stark reduzierten Gehalt an Silikonzyklen an. Durch einen zus\u00e4tzlichen Reinigungsschritt im Produktionsprozess wird sichergestellt, dass unsere Additive weniger als 0,1 % D4, D5 und D6 enthalten. Dadurch m\u00fcssen die ORDISOLProdukte nicht als SVHC gekennzeichnet werden.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus erf\u00fcllen die meisten der von Concentrol hergestellten Silicon-Additive die FDAVorschriften f\u00fcr den Lebensmittelkontakt, und viele von ihnen entsprechen auch Kapitel XV der BfR-Richtlinien und der EU-Verordnung Nr. 10\/2011.<\/p>\n

Forschung und Entwicklung bei Silicon-Oberfl\u00e4chenadditiven<\/h3>\n

Die ORDISOLFamilie bietet eine breite Palette von Silicon-Oberfl\u00e4chenadditiven, die optimale L\u00f6sungen f\u00fcr Formulierer bieten, die die Oberfl\u00e4cheneigenschaften ihrer Produkte verbessern m\u00f6chten. Diese Additive sind organofunktionelle Silikone, die aus nicht hydrolysierbaren Polysiloxan-Polyether-Copolymeren bestehen und eine hervorragende Stabilit\u00e4t unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen oder korrosiven Umgebungen bieten. Diese Produktfamilie unterteilt sich in zwei Hauptkategorien:<\/p>\n

    \n
  • Substratbenetzungs- und Antikrater-Additive (ORDISOL SWT)<\/strong><\/li>\n
  • Sowie Oberfl\u00e4chenkontroll-Additive (SLP)<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n

    SUBSTRATBENETZUNGS-\u00a0 UND ANTIKRATER-ADDITIVE (ORDISOL SWT)<\/p>\n

    Sind speziell f\u00fcr Druckfarben und w\u00e4ssrige Systeme entwickelt, in denen die Oberfl\u00e4chenspannung drastisch gesenkt werden muss. In diesen Beschichtungen ist dies entscheidend, da das Substrat aufgrund der hohen Oberfl\u00e4chenspannung des Wassers schwer zu benetzen ist. In dieser Produktlinie bietet Concentrol Additive an, die die Oberfl\u00e4chenspannung des Wassers auf Werte von fast 20 mN\/m reduzieren k\u00f6nnen. Sie sind auch ideal, um das Nivellieren zu verbessern und Krater auf kontaminierten Oberfl\u00e4chen zu reduzieren.
    \nVor kurzem wurden zwei neue Produkte in das Sortiment aufgenommen:<\/p>\n

      \n
    • ORDISOL SWT-28<\/strong>. Speziell entwickelt f\u00fcr w\u00e4ssrige Systeme, Druckfarben und \u00dcberdrucklacke. Es bietet eine starke Reduzierung der Oberfl\u00e4chenspannung und verbessert gleichzeitig das Benetzen und Nivellieren. Es ist f\u00fcr Systeme ohne organische Co-L\u00f6semittel geeignet.<\/li>\n
    • ORDISOL SWT-49.<\/strong> Entwickelt f\u00fcr w\u00e4ssrige Systeme und Klebstoffe, verbessert dieses Additiv das Nivellieren und den Fluss, reduziert die Oberfl\u00e4chenspannung und erzeugt in allen Systemen sehr wenig Schaum.<\/li>\n<\/ul>\n

      SOWIE OBERFL\u00c4CHENKONTROLL-ADDITIVE (ORDISOL SLP)<\/p>\n

      Die Oberfl\u00e4chenkontroll-Additive (ORDISOL SLP) eignen sich sowohl f\u00fcr l\u00f6sungsmittelbasierte, l\u00f6sungsmittelfreie als auch f\u00fcr w\u00e4ssrige Systeme. Diese Additive verbessern das Nivellieren, den Fluss und die Kraterbest\u00e4ndigkeit und ver\u00e4ndern gleichzeitig die Oberfl\u00e4cheneigenschaften, um mechanische Eigenschaften wie Kratzfestigkeit oder Abriebfestigkeit zu verbessern.<\/p>\n

      Ein k\u00fcrzlich hinzugef\u00fcgtes Produkt dieser Linie ist Ordisol SLP-35, ein universelles Additiv, das einen guten Antikrater-Effekt bietet und das Oberfl\u00e4chengleiten verbessert. Es erh\u00f6ht auch die Kratzfestigkeit und steigert den Glanz, mit einem leichten Entsch\u00e4umungseffekt, der die Schaumbildung deutlich weniger stabilisiert als andere Polysiloxan-Polyether-Copolymer-Additive.<\/p>\n

      Concentrol setzt sich daf\u00fcr ein, f\u00fcr jeden Kunden die ideale L\u00f6sung zu bieten. Unsere Entwicklungsabteilung experimentiert st\u00e4ndig mit innovativen Formulierungen, um sicherzustellen, dass wir weiterhin f\u00fchrend in der chemischen Industrie bleiben und als ein f\u00fchrendes Unternehmen anerkannt werden.<\/p>\n

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