Umfassende Analyse von Lösungsmitteln: Typen, Eigenschaften und Anwendungen

Zur Einstellung der Viskosität und zur Erleichterung der Verarbeitung werden bei der Herstellung oder Formulierung von Produkten wie Polyurethan-Klebstoffen, Beschichtungen und PU-Lederharzen häufig Lösungsmittel eingesetzt. Organische Lösungsmittel, die in Polyurethan-Klebstoffen und -Beschichtungen verwendet werden, müssen im Allgemeinen „Urethan‑Qualität“ aufweisen; sie sind im Wesentlichen frei von Verbindungen mit reaktivem Wasserstoff, etwa Wasser und Alkoholen.

Konventionelle Lösungsmittel

Lösungsmittel (Verdünner), die in Polyurethanharzen verwendet werden, umfassen typischerweise Ketone (wie Methyl‑ethyl‑Keton und Aceton), Ester (wie Ethylacetat), aromatische Kohlenwasserstoffe (wie Toluol), Dimethylformamid, Diol‑Ester, halogenierte Kohlenwasserstoffe sowie cyclische Ether (Tetrahydrofuran und Oxan) und weitere.

2-(2-Butoxyethoxy)ethylacetat CAS 124-17-4

2-Butoxyethylacetat CAS 112-07-2

2-(2-Ethoxyethoxy)ethylacetat CAS 112-15-2

2-Ethoxyethylacetat CAS 111-15-9

Ester- und Ether-Ester-Lösungsmittel

Esterlösungsmittel umfassen hauptsächlich drei Typen: Acetatester, Diolätherester und Dicarboxylatester.
Ethylacetat und Butylacetat sind in Polyurethanklebstoffen häufig verwendete Lösungsmittel, und Butylacetat kommt zudem oft in Polyurethanbeschichtungen zum Einsatz. Darüber hinaus ist Isobutylisobutyrat mit Wasser nicht mischbar (Wasser weist in Isobutylisobutyrat eine sehr geringe Löslichkeit auf) und kann in feuchtigkeitsempfindlichen Systemen eingesetzt werden, etwa in zweikomponentigen lösemittelbasierten Polyurethanbeschichtungen.
Diol-Etherester sind hochsiedende Lösungsmittel, die üblicherweise in Beschichtungen und Druckfarben eingesetzt werden; zudem dienen sie als Bestandteile von Filmbildnern und Fließverbesserern und sind für Polyurethanbeschichtungen geeignet. Ethylenglykol‑Ethyletheracetat ist auch als 2‑Ethoxyethylacetat und als Ethylacetat‑Ethylenglykolether bekannt. ; ähnliche Bezeichnungen gelten für seine Analoga.
Dicarboxylatester (dibasische Ester, abgekürzt als DBE) sind hochsiedende Lösungsmittel; einige können als Weichmacher eingesetzt werden. Aufgrund ihrer geringen Kosten werden DBEs vor allem als Reinigungsmittel für Anlagen verwendet.

DBEs sind in der Regel farblos und geruchsarm und verfügen über einen hohen Siedepunkt. Sie können als Reinigungsmittel für Polyurethan‑Anlagen eingesetzt werden, wodurch Reststoffe wirksam entfernt und Verstopfungen in den Anlagleitungen vermieden werden. Darüber hinaus finden sie in verschiedenen Bereichen Anwendung, etwa als Lösungsmittel für Tinten, Beschichtungslösungsmittel (für Automobilbeschichtungen, Coil‑Coatings, Holzbeschichtungen, Behälterbeschichtungen sowie Emaillierungsdrahtbeschichtungen), Harzlösungsmittel und Abbeizmittel; dabei dienen sie als Lösungsmittel, Verdünnungsmittel sowie als Additive zur Fließ‑ und Nivellierfähigkeit.

Ketonlösungsmittel

Die meisten Ketonlösungsmittel können Polyurethanharze lösen. Aceton und Methylethylketon sind häufig verwendete Lösungsmittel, die oft in Polyurethanklebstoffen und ähnlichen Produkten zu finden sind. Ketonlösungsmittel mit hohem Siedepunkt werden in Polyurethanbeschichtungen, Druckfarben und anderen Anwendungen eingesetzt und dienen zudem als Bestandteile in filmbildenden Mitteln und Fließmitteln.

Ether-Lösungsmittel

Zu den für Polyurethane geeigneten Etherlösungsmitteln zählen cyclische Ether wie Dioxan und Tetrahydrofuran sowie geringe Mengen an Diol-Monoethern und Diol-Diethern. Darüber hinaus kann Dimethylether, der einen niedrigen Siedepunkt aufweist, in kleinen Mengen als Treibmittel für Einkomponenten-Schäume eingesetzt werden. Diol-Ether finden im Allgemeinen Anwendung in Beschichtungen, Druckfarben und Textilhilfsmitteln. Diol-Monoether enthalten reaktive Hydroxylgruppen und sind in Isocyanatkomponenten nicht einsetzbar; sie werden in geringen Mengen als Co‑Lösungsmittel in wasserbasierten Polyurethanen und ähnlichen Anwendungen verwendet.
Ethylenglykolmonoethylether, auch als Cellosolve, Ethyl‑Cellosolve, 2‑Ethoxyethanol oder Diethylenglykol bezeichnet, weist bei 20 °C eine Oberflächenspannung von 28,6 mN/m auf. Ethylenglykoldimethylether, chemisch als 1,2‑Dimethoxyethan bezeichnet, ist zudem als Dimethyl‑Cellosolve bekannt. Die Bezeichnungen weiterer Diolether lassen sich analog ableiten. Mit Ausnahme von Ethylenglykolmonooctylether, der in Wasser unlöslich ist, sind die übrigen Diolemonolower‑Alkylether im Allgemeinen vollständig wasserlöslich und nahezu ungiftig.

2-Methoxyethanol CAS 109-86-4

2-Ethoxyethanol CAS 110-80-5

2-Butoxyethanol CAS 111-76-2

Diethylenglykol-Monomethylether CAS 111-77-3

Diethylenglykolmonobutylether CAS 112-34-5

Propylenglykol-Monomethylether CAS 107-98-2

Diethylenglykoldimethylether CAS 111-96-6

Ethylenglykoldiethylether CAS 16484-86-9

Andere Lösungsmittel

Zusätzlich zu den oben genannten Lösungsmitteln zählen zu den häufig verwendeten Lösungsmitteln aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol und Xylol; halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan; Amide wie N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid (DMAc) sowie N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP, CAS‑Nr. 872‑50‑4, EINECS‑Nr. 212‑828‑1); sowie Lösungsöle, die unter anderem in Produkten wie Polyurethanbeschichtungen und Klebstoffen eingesetzt werden können.

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