Polyesterpolyole

Chemische Struktur

Die Struktur von Polyesterpolyolen ist durch das Vorhandensein zahlreicher Esterbindungen (–COO–) und aktiver Hydroxylgruppen gekennzeichnet, die mit Isocyanaten reagieren und zur Bildung von Urethanbindungen (–NH–CO–O–) führen, die die Grundlage der Polyurethanstruktur bilden.

Aliphatische Polyesterpolyole

Sie werden aus aliphatischen Dicarbonsäuren und Glykolen gewonnen und zeichnen sich durch gute Elastizität und Hydrolysebeständigkeit aus. Dank ihrer Struktur weisen sie eine bessere UV-Stabilität und eine geringere Neigung zum Vergilben auf, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die Farbbeständigkeit erfordern.

Aromatische Polyesterpolyole

Aromatische Polyesterpolyole enthalten in ihrer Struktur aromatische Ringe, die meist aus Phthalsäure oder Terephthalsäure stammen, was sich in einer hohen Steifigkeit und Wärmebeständigkeit der Endmaterialien niederschlägt. Sie werden gerne dort eingesetzt, wo mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit entscheidend sind.

Herstellung von Polyesterpolyolen

Der Herstellungsprozess besteht aus der Verbindung von Diolen und Säuren, z. B. Glykolen mit Adipinsäure oder anderen Di-,Tricarbonsäuren, unter erhöhten Temperaturbedingungen, häufig unter Entfernung des bei der Reaktion entstehenden Wassers, was zu einer Verlängerung der Polyesterkette und zur Gewinnung eines Polyols mit vorgegebener Hydroxylcharakteristik und Funktionalität führt.

Wichtige chemische Parameter

• Hydroxylfunktionalität: Zahlreiche –OH-Gruppen ermöglichen einen kontrollierten Verlauf der Reaktion mit Isocyanaten und bestimmen den Vernetzungsgrad und die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Polyurethane.
• Esterstruktur: Die –COO–-Bindungen in der Polymerkette beeinflussen die chemische Beständigkeit, Härte und Haftung von Polyurethan-Materialien.
• Molmasse: wird unter anderem durch die Auswahl von Diolen und Dicarbonsäuren bestimmt, um die gewünschten Material- und Verarbeitungseigenschaften zu erzielen.

Rolle in der Chemie der Polyurethane

Ein wesentlicher Unterschied zu Polyetherpolyolen ist das Vorhandensein von Esterbindungen im Gerüst. Polyesterpolyole enthalten primäre Hydroxylgruppen, wodurch sie weniger reaktiv, aber gleichzeitig widerstandsfähiger gegen Hydrolyse sind. Estersegmente können im Vergleich zu ihren Polyether-Pendants die Haftung und die Beständigkeit gegen Lösungsmittel und Chemikalien verbessern.

Verwendung von Polyesterpolyolen

1. Polyurethane

• Starre und halbstarre Polyurethanschäume,
• Polyurethan-Elastomere,
• Guss- und RIM-Systeme.

2. Beschichtungen, Lacke und Farben

• Polyurethan- und Polyester-Urethan-Beschichtungen,
• Schutz- und Industrielacke,
• Chemikalien- und lösungsmittelbeständige Beschichtungen.

3. Klebstoffe und Dichtstoffe

• Polyurethan-Klebstoffe,
• Konstruktions- und Industriedichtstoffe,
• Klebstoffe für Holz, Metall, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

4. Bauwesen

• Abdichtungssysteme,
• Polyurethan-Bodenbeläge,
• Klebstoffe und Dichtstoffe für den Bau.