Farben und Lacke

Farben sind Substanzen, deren Aufgabe es ist, Schutz- und Dekorationsschichten auf der Oberfläche verschiedener Gegenstände zu bilden. Sie treten gewöhnlich in der flüssigen Form auf. Farben bestehen aus einer färbenden Substanz (Pigment) und einer Reihe von Zusatzmitteln, wie Bindemittel, Lösungsmittel, Dispergierungs- und Wartungsmittel und vielen anderen.

Die Grundbestandteile der Farben sind:

a) Bindemittel und Substanzen, die den Film bilden – sind Bestandteile, die bei allen Arten der Farben, Lacke und Emulsionen auftreten. Sie verursachen eine Bildung von einer dünnen Schicht (einer so genannten filmbildenden Schicht) auf der Oberfläche des gestrichenen Elementen und haben einen Zweck, der Farbe entsprechende Eigenschaften, wie Glanz, Echtheit, Haftung, Beständigkeit gegen atmosphärische Bedingungen, Festigkeit und Elastizität zu verleihen. Substanzen, die die Funktion von Bindemitteln erfüllen können, sind synthetische und natürliche Harze, wie z. B. Polyurethane, Polyester, Vinylacetat / Ethylen (VAE), Silane, Epoxidharze oder auch Öle.

b) Verdünner – dienen zur Lösung des Polymers und Verringerung der Viskosität vom Bindemittel. Sie charakterisieren sich mit großer Flüchtigkeit, dadurch verdampfen sie leicht bei der Austrocknung und werden nicht zum Bestandteil der Farbe. Eine zusätzliche Aufgabe der Verdünner ist es, eine Fließen- und Applikationseigenschaft zu kontrolieren. Sie können auch die Farbstabilität in dem flüßigem Zustand beeinflußen. Der Grundverdünner für wasserverdünnbare Farben ist, wie der Name selbst darauf hindeutet, das Wasser. Ölfarben (anders löslich genannt) enthalten gewöhnlich eine Kombination von verschiedenen organischen Lösungsmitteln , wie aromatische Verbindungen (Toluol oder andere Derivate von Xylol), Alkohole oder auch Ketone. Die PCC-Gruppe besitzt in ihrem Angebot Dichlorpropan, das mit Erfolg organische Lösungsmittel, wie Toluol, Xyloo oder Aceton, ersetzen kann. Dichlorpropan ist ein hoch wirksames Lösungsmittel für Harze, Schmiermittel und Öle, dadurch findet es eine Verwendung als Basisbestandteil beim Abbeizmittel für Lackschichten, die in der Umgebungstemperatur austrocknen. Wegen seinen chemischen Eigenschaften kann es auch mit Erfolg bei der Herstellung von Farben und Lacken und auch Druckertinten verwendet werden.

c) Pigmente – haben einen Zweck, der Farbe einen entsprechenden Farbton zu verleihen. Sie treten in der Form von körnigen Festkörpern auf. Sie können in natürliche oder synthetische Pigmente geteilt werden. Die populärsten natürlichen Pigmente sind verschiedene Tone, Siliciumdioxide, Calciumcarbonat und Talk, unter synthetischen Pigmenten jedoch können kalzinierte Tone, Bariumsulfat (so genanntes Blanc fix), ausgefälltes Calciumcarbonat oder auch pyrogenische Siliciumdioxide genannt werden. Eine spezielle Art von Pigmenten sind Füllstoffe. Das sind granulierte Festkörper, die eine Aufgabe haben, das Volumen der Farbe zu erhöhen, deren Struktur zu stärken oder auch Farbenherstellungskosten selbst zu senken, aus Rücksicht darauf, dass sie relativ billig sind. Beispiele von breit bei der Farbenherstellung verwendeten Füllstoffen sind Kieselerde, Talk, Kalk, Baryt und Ton.

d) Modifizierende Zusatzmittel – sind die in kleineren Mengen hinzugefügten Bestandteile, die Eigenschaften der Farben modifizieren. Sie können unter anderem die Oberflächenspannung ändern, die Fließeneigenschaft und Stabilität vom Pigment verbessern, Schaumbildung kontrolieren, der Kristallisation vorbeugen. Die PCC-Gruppe besitzt in ihrem Angebot eine Reihe von modifizierenden Zusatzmitteln, die bedeutsam die Qualitätverbesserung von der gewonnenen Schichten beeinflussen. Produkte ROKAdis 900 und ROKAdis 905 bewähren sich hervorragend als Dispergierungs- und Anfeuchtungsmittel. Sie beeinflussen auch die Verringerung der Viskosität der Formulation und sichern eine sehr gute Stabilisation der anorganischen Pigmentkonzentrate. Die Produktserie ROKAdis, die sich im Angebot der PCC-Gruppe befindet, sichert schon bei geringer Konzentration in der Formulation (1-5%) eine hohe Wirkungseffizienz. Das andere Produkt mit dem Namen EXOdis PC950, neben seinen Dispergierungseigenschaften, kann auch als nichtionisches Anfeuchtungsmittel bei der Farbenherstellung dienen. Hinsichtlich dessen, dass EXOdis PC950 keine Alkylphenole und keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) enthält, kann es ein Bestandteil von modernen und ökologischen Farben und Beschichtungen sein. ROKAnol K14 wiederum kann als Dispergator von Farbstoffen und Pigmenten verwendet werden. Zusätzlich wird es auch als ein Mittel verwendet, das Latex in den Farbenformulationen dispergiert.

Eine weitere, sehr wichtige Gruppe von Zusatzmitteln für Farben und Beschichtungen sind Emulgatoren. Sie helfen eine haltbare einheitliche Emmulsion bilden und das spiegelt sich in der Erleichterung der Farbenapplikation auf alle Oberflächen ab. Die PCC-Gruppe besitzt in ihrem Angebot eine Reihe von Emulgatoren, z. B. Produkte aus der Serie ROKanol oder auch ROKwin, die die Funktion von Zusatzmitteln bei der Farbenherstellung erfüllen können. Besondere Beachtung verdient sich auch die Serie POLIkol, die sich mit einem breitem Spektrum von Applikationseigenschaften charakterisiert. Polioxyethylenoglycolen zeigen, dank ihrer Struktur, sehr gute weichmachende und solubilisierende Eigenschaften, eine geringe Viskosität und niedrige Kristalisierungstemperatur, und auch eine sehr gute Lösungsfähigkeit in einer Wasserumgebung. Wegen der hohen hydrophilen Natur und einer spezifischen Struktur charakterisiert sich auch ROKAmer 1010/50 mit sehr guten Emulgierungsfähigkeiten. Produkte in der Form einer Emulsion, die mit seiner Beteiligung erzeugt wurden, können in der Farben- und Lackindustrie benutzt werden.

Farben, ihre Verteilung und Applikation

Wir unterscheiden viele Arten von Farben, die abhängig von ihren Eigenschaften und ihrer Verwendung verteilt werden können:

a) Emulsionsfarbe, anders Dispersionsfarben genannt. Sie können abhängig von der Art des verwendeten Bindemittels geteilt werden:

• Acrylfarben – ihr Bindemittel ist eine Wasserdispersion vom Acrylharz. Sie charakterisieren sich mit sehr guter Elastizität und Bodenhaftung. Acrylfarben haben ein breites Spektrum von Verwendungen und können zum Streichen
z. B. von Holz, Beton, Kunststoffen, Putz und vielen anderen Oberflächen benutzt werden. Sie besitzten eine große Verschleißfestigkeit und lassen Wasserdampf durch, jedoch sind die mit ihnen gestrichenen Oberflächen für verschiedene Beschädigungen anfällig.

• Latexfarben – das Bindemittel für Farben dieser Art ist Kautschuk. Latexfarben sind äußerst gegen Feuchte und Putzen unempfindlich. Ihr Vorteil ist eine sehr leichte Applikation auf verschiedene Oberflächen. Ihr Nachteil jedoch ist gewöhnlich ein hoher Preis. Ein Beispiel für die modernsten Latexfarben sind Keramikfarben. Sie beinhalten in ihrer Zusammensetzung Keramikmoleküle, die einen so genannten fleckgeschützten Anstrich bilden. Dadurch absorbieren die mit ihnen gestriechenen Wände keinen Schmutz und keinen Staub.

• Acryl-Latexfarben – sie besitzen Merkmale von Acrylfarben, d.h. eine gute Durchlässigkeit der Luft und Scheuerfestigkeit, und eine Elastizität der Latexfarben.

• Vinylfarben – das Bindemittel für die Farben ist Polyvinylacetat oder Polyvinylchlorid. Sie werden vor allem in Wirtschaftsräumen verwendet, und ihr größter Vorteil ist eine leichte Abwaschbarkeit. Leider erschweren sie auch wegen der geringen Dampfdurchlässigkeit den Wänden zu atmen.

b) Kalkfarben – das Bindemittel für die Farben ist ein mit Wasser verdünnter Teig. Sie sind billig, aber zugleich sehr kurzlebig. Für Erhöhung der Lebensdauer werden hier Zusätze von anderen mit Wasser verdünnbaren Bindemitteln (z. B. Leime) oder ein Zusatz von Polyvinylacetat verwendet. Kalkfarben werden zum Streichen von frischen Betonböden, Kalkputzen und früher mit Kalkfarben gestrichenen Wänden benutzt. Zurzeit werden die Farben sehr selten verwendet. Das ergibt sich aus ihrer geringen Lebensdauer, der Verstäubbarkeit und Neigung zur Entstehung von Rissen.

c) Leimfarben– sind sehr langlebige und atembare Farben mit hervorragender Löslichkeit im Wasser. Ihr Bindemittel sind pflanzliche und tierische Leime. Leimfarben sind empfindlich gegen Verschmutzungen, man kann sie nicht waschen und sie absorbieren die Feuchte von der Umgebung. Sie eignen sich vor allem zum Streichen von Kalkputzen und Zement-Kalk-Putzen. Praktisch werden sie nicht mehr verwendet, weil sie durch modernere Farben verdrängt wurden.

d) Silikatfarben – ihr Bindemittel ist Kaliwasserglas. Die Farben sind langlebig, nichtbrennbar, gegen Feuchte beständig und charakterisieren sich mit einer großen mechanischen Resistenz. Sie können auf Ziegel- Beton- und Holzböden aufgetragen werden. Bei der Austrocknung werden sie unter Einfluß von CO2 gehärtet, das in der Luft enthalten wird.

e) Silikonfarben – sie bilden langlebige und gegen Wirkung von atmosphärischen Faktoren beständige Anstriche. Sie werden auf der Basis von Silikonharz hergestellt. Sie eignen sich zum Streichen von Beton-, Holz- Ziegelböden und Putzen. Die Farben besitzen eine Fähigkeit zur Selbstreinigung.

f) Epoxidfarben – das sind 2-Komponenten-Farben, die aus Epopxidharz und Härter bestehen. Vor der Applikation werden die beiden Komponenten miteinander gemischt. Epoxidfarben zeigen eine große Beständigkeit gegen mechanische Beschädigungen und Wirkung von Chemikalien. Sie werden z. B. zum Streichen von Betonfußböden benutzt. Zur ihrer Herstellung können Zusatzmittel auf der Basis von Phosphorsäureestern aus der Serie Roflam (F5, B7, P) verwendet werden. Die Produkte verleihen eine hohe Feuerbeständigkeit für die Materialien, zu denen sie hinzugefügt werden. Dadurch können sie eine Verwendung bei den passiven Feuerschutzsystemen finden, die bei Sicherungen von Stahlkonstruktionselementen vor der Wirkung des Kohlenwasserstoffbrandes und Jet-Fire-Brandes zu empfehlen sind. Die Produkte der Serie Roflam können als ein Bestandtei der Formulation von Dämmschicht bildenden Farben verwendet werden, die in großem Umfang in öffentlichen Einrichtungen (z. B. Flugplätze, Hallen, Parkplätze u.ä.) benutzt werden. Zusätzlich werden Roflam auch in der petrochemischen Industrie, Energie-, Öl- und Gasindustrie benutzt.

g) Chlorkautschukfarben – das Bindemittel für dieartigen Farben wird durch Chlorierung von Kautchuk mit Zusatz von weichmachenden Zusatzmitteln gewonnen. Auf diese Weise entsteht Chlorkautschuk. Chlorkautschukfarben sind beständig gegen Wirkung von Wasser, Säuren und Basen, aber sehr empfindlich auf allerartige organische Lösungsmittel (mit Ausnahme von Alkohol). Sie können als Schutzfarben für Streichen von z. B. Toren und Umzäunungen benutzt werden.

h) Vinylfarben – sind beständig gegen Wirkung von Wasser und verschiedene chemische Verbindungen. Als Bindemittel wird hier Polyvinylchlorid am häufigsten benutzt. Vinylfarben werden vor allem als Anstriche für Materialien verwendet, die aus verzinktem Stahl hergestellt wurden, wie z. B Rinnen, Fensterbretter.

i) Polyurethanfarben – sie werden auf Basis von Polyurethanharzen hergestellt. Es gibt zwei Arten dieser Farben: eine und zwei Komponenten.1-Komponente-Farben werden unter Einfluß der Feuchte gehärtet, 2-Komponenten-Farben jedoch erfordern Zugabe von einem Härter. Polyurethanfarben bilden harte und scheuerbeständige Anstriche. Sie werden zum Streichen von Holz-, Metalloberflächen und auch Oberflächen verwendet, die aus Kunststoffen hergestellt wurden. Sie charakterisieren sich mit einer sehr hohen Toxizität.

j) Strukturfarben – das ist ein spezieller Typ von Farben, die auf eine Oberfläche mit einer dicken Schicht aufgetragen werden, und dann ihnen eine entsprechende Muster (Struktur) nach der Austrocknung verliehen wird. Durch diese Farben können verschiedene dekorative Oberflächenstrukture der Wände gewonnen werden. Strukturfarben eignen sich zum Streichen von Beton-, Holzböden, Gipskartonplatten, Putzen und vielen anderen.

k) Spritzfarben und Pulverlacke – sie werden für Gewinnung von speziellen Visualeffekten benutzt. Sie werden auf verschiedene Oberflächen mit Hilfe von einer Spritzpistole appliziert. Durch die Artigen Farben werden Anstriche gewonnen, die gegen Rissen und Absplitterungen aller Art beständig sind. Die Produkte der PCC-Gruppe aus der Serie Rostabil (TNF, TPP, DPDP, DDPP) können mit Erfolg zur Herstellung von Pulverlacken bei Verfahren der thermischen Verarbeitung benutzt werden. Das ist eine Serie von Antioxidantien, die ihre Struktur auf Basis von organischen Phosphiten gründen. Rostabil können auch als wirksame thermische und Verarbeitungsstabilisatoren verwendet werden. Durch ihre einzigartigen Eigenschaften sichern sie eine Farbtonkontrolle bei Verarbeitungs- und Härtungszyklen.

Was sind Lacke und wie werden sie geteilt

Farben, die das in einem Lösungsmittel gelöste Bindemittel enthalten und infolge Verdunstung von dem Lösungsmittel austrocknen, sind als Lacke bekannt. Sie haben eine breite Verwendung als Materialien, die zum Streichen von Oberflächen für Schutz und dekorative Zwecke dienen. Lacke besitzen auch eine Fähigkeit, bei einem großen Spektrum der Temperaturen schnell zu härten. Der Lack ist ein Finish,  er kann transparente oder pigmentierte Beschichtungen bilden, wo der Grundrohstoff ein hartes und lineares Polymer ist. Charakter und Eigenschaften von Lacken sind stark davon abhängig, wie die Struktur von Lack ist. Die populärsten Lösungsmittel bei der Lackherstellung ist ein Lackbenzin oder White Spirit gewöhnlich.

Wir unterscheiden viele Arten von Lacken, die sehr allgemein in zwei Gruppen geteilt werden können: Wasserlacke und lösungsmittelbasierte Lacke.

Arten von lösungsmittelbasierten Lacken

Lösungsmittelbasierte Lacke bilden sehr harte Beschichtungen, die eine hohe Beständigkeit gegen mechanische Beschädigungen zeigen. Durch die Bildung von einheitlicher Struktur beugen sie auch das Durchdringen der Feuchte vor.  Die wichtigste Komponente derartigen Lacke ist ein Lösungsmittel, das sich gewöhnlich mit einem unangenehmen und starkem Geruch charakterisiert. Lösungsmittelbasierte Lacke können wir in eine Reihe der Untergruppen teilen:

a) Lösungsmittelbasierte Polyurethanlacke – sie sind die besten der auf dem Markt zugänglichen Lacke. Unter ihnen werden 1-Komponente- und 2-Komponenten-Lacke unterschieden. 1-Komponente-Polyurethanlacke benutzen zu ihrer Härtung die Feuchte, die in der Luft enthalten ist. Das charakteristische Merkmal von 2-Komponenten-Lacken hingegen sind zwei Etappen der Austrocknung. Bei der ersten Etappe kommt es zur Verdunstung des Lösungsmittels und dann verläuft das Verfahren von der so genannten chemischen Austrocknung, wo der Lack gehärtet wird. Vorteile von Polyurethanlacken sind ihre Beständigkeit gegen Feuchte und auch eine hohe Elastizität. Leider sind sie gewöhnlich sehr toxisch. Sie lassen ein breites Spektrum von Veredelungen gewinnen, von Satin bis zum Glanz. Polyurethanlacken werden vor allem hinsichtlich ihrer Scheuerfestigkeit zur Lackierung von Fussböden in Räumen mit hoher Verkehrsdichte, wie Vorzimmer und Wohnzimmer verwendet.

b) Nitrozelluloselacke – der Grundrohstoff für ihre Herstellung ist Nitrozelluloseharz. Es wird am häufigsten aus der Baumwolle gewonnen, die der Wirkung von der Schwefelsäure oder Salpetersäure unterlegen wird. In der Zusammensetzung von Nitrozelluloselacken kommt eine Reihe von anderen Substanzen, z. B. Polyester- und Alkydharze, die ihre Härte und ihren Glanz verbessern. Es werden auch plastifizierende Zusatzmittel verwendet, die am häufigsten Phtalate sind und die Beständigkeit gegen Licht und Temperatur erhöhen. Nitrozelluloselacke haben eine Verwendung als Materialien zum Streichen von Möbeln und verschiedenen Holzelementen. Sie werden auch als eine Grundschicht für Polyurethanlacke benutzt.

c) Öl-Harzlacke – Rohstoffe für ihre Herstellung sind trockende Öle, Natur- oder Kunstharze, Verdünnungsmittel und auch eine Reihe von Zusatzmitteln, die ihr Aussehen oder ihre Eigenschaften modifizieren. Die Lacke charakterisieren sich mit großer Beständigkeit gegen atmospherische Faktore und besonders gegen UV-Strahlung. Leider zeigen sie auch eine niedrige Härte und eine niedrige Scheuerfestigkeit. Sie können zum Streichen von allen Holzoberflächen verwendet werden, mit der Täfelung beginnend und mit Holzarbeiten von Fenstern und Türen endend. Sie können auch als Lacke für Fußböden mit geringer Verkehrsdichte benutzt werden.

d) Spirituslacke – sie charakterisieren sich mit der sehr schnellen Trocknungszeit, die gewöhnlich 60 Minuten nicht überschreitet. Sie sind leider sehr unbeständig gegen Stöße und Absplitterungen aller Art und gegen Wirkung von atmosphärischen Faktoren. Rohstoffe für die Herstellung von Spirituslacken sind Lösungen von Natur- oder Kunstharzen, die im Ethylalkohol gelöst wurden. Spirituslacke können zum Streichen von Spielzeugen und verschiedenen Holzelementen in Innenräumen benutzt werden. Ein Beispiel für einen breit verwendeten Lack dieser Art ist Schellackpolitur, die eine relativ harte Oberfläche mit einem charakteristischen Glanz bildet.

Wasserlacke – Arten und Verwendung

Bei Wasserlacken ist das Wasser ein Grundverdünnungsmittel. Für ihre Elastizität ist Methylester verantwortlich und Substanzen, die ihre Oberflächenspannung herabsetzen, sind Tenside. Die PCC-Gruppe besitzt in ihrem Angebot eine Reihe von differenzierten oberflächenaktiven Mitteln, die in der Branche von Farben und Lacken benutzt werden können. EXOdis PC30 findet seine Verwendung als ein grundsätzliches Dispergierungsmittel in wasserbasierten Formulationen.  Wasserlacke gewinnen durch ihre Struktur (wässerige Lösung der Polyacrylsäure) eine hervorragende Finalstabilisation. Das Produkt kann auch zur Herstellung von weißen Dekorationsfarben für Innenräume verwendet werden.

Wasserbasierte Lacke können hinsichtlich der Art von verwendeten Bindemittel in drei Gruppen geteilt werden:

a) Acryllacke – das sind billige Substanzen, die durchsichtige Beschichtungen bilden, ohne die Holzverfärbung zu ändern. Sie charakterisieren sich mit geringer Abwischbarkeit und geringer mechanischer Beständigkeit. Ihr größter Vorteil ist eine geringe Toxizität. Sie werden vor allem zum Streichen von Holzerzeugnissen für den Haushaltsbedarf und zur Lackierung von Fußböden an Stellen mit geringer Verkehrsdichte verwendet.

b) Wasserbasierte Polyurethanlacke – sie zeigen eine sehr hohe Scheuerfestigkeit und Beständigkeit gegen mechanische Beschädigungen. Zusätzlich sind sie nicht empflindlich für Feuchte und Temperaturänderungen. Ähnlich wie lösungsmittelbasierte Polyurethanlacke werden sie in 1-Komponente- und 2-Komponenten-Lacke geteilt. Weil sie sehr robuste Beschichtungen bilden, werden sie oft bei Applikation auf Fußböden in Salons und Wohnzimmern benutzt.

c) Acrylpolyurethanlacke – ihre Eigenschaften sind von dem Mengenverhältnis der beiden Komponenten abhängig. Lacke, die in ihrer Zusammensetzung mehr Polyurethan enthalten, charakterisieren sich mit größerer Härte. Acrylpolyurethanlacke treten in der Form mit 1-Komponente oder 2-Komponenten auf. Sie können eine Reihe von Härtern enthalten, die ihre mechanische Widerstandsfähigkeit und Scheuerfestigkeit verbessern und leider zugleich ihre Toxizität erhöhen.

Moderne wasserbasierte Farben enthalten darin eine Reihe von differenzierten Komponenten. Deshalb ist es besonders wichtig, sie genau zu vermischen, um entsprechende Konsistenz und Stabilität der Farbe zu sichern. Gerade zu diesem Zweck werden Dispergierungsmittel verwendet, die der Farbe, neben der Sicherung von entsprechenden Nutzungseigenschaften, auch gewünschte Farbensättigung verleihen und entsprechende Dispersion vom Pigment sichern. Produkte der Serie Rodys sind hochwirksame Dispergatoren, die in Farben verwendet werden, die als Lösungsmittel Wasser enthalten. Sie eignen sich ideal zu Wasserdispersionen der Farbstoffe, der organischen und anorganischen Pigmente und auch Stärkungspigmente. Die besten Effekte können bei der Verwendung von Pigmentcremes auf Bassis von Eisenoxiden beobachtet werden. Durch wirksame Vorbeugung der Aglomeration von Pigmentmolekülen ist das Endprodukt ideal verfärbt. Zusätzlich verringern Produkte der Serie Rodys die Viskosität der Suspensionen in Sispersionen mit hohem Gehalt an Festteilen. Das Spektrum von Produkten wird zu Lackierungsverfahren von Texilien, Gummis, Bitumen und Beton verwendet. Ein anderes Dispergierungsmittel, das eine hervorragende Stabilisation von weißen wasserbasierten Farben sichert, ist Tensol DDM. Das Produkt zeigt sehr gute Dispersioneigenschaften gegenüber Titanweiß und mineralen Füllstoffen. Durch Verwendung von Tensol DDM wird eine hohe Kompatibilität von Pigmenten bei Farberzeugnissen gewonnen.

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