Was ist ein Formtrennmittel?
2026-06-09
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Polyurethanwerkstoffe weisen eine gute Haftung zu vielen anderen Materialien auf; daher ist beim Formgebungsprozess auf die Formoberfläche ein Trennmittel aufzutragen, um zwischen der Schaumhaut und der Form eine dünne Sperrschicht zu bilden und das Entformen des Endprodukts zu erleichtern. Trennmittel werden in zwei Typen unterteilt: innere und äußere. Erstere werden dem Rohmaterial zugesetzt und kommen vor allem in Schnellentformungssystemen wie dem RIM‑Verfahren zum Einsatz. Äußere Trennmittel werden im Allgemeinen bei der Herstellung von Polyurethanschaum- und Polyurethan‑Elastomerprodukten eingesetzt. Innere Trennmittel können für einige spezielle Produkte, etwa RIM‑Polyurethane, verwendet werden.
Arten von Formtrennmitteln
Die Hauptbestandteile von Trennmitteln umfassen Silikon, Paraffinwachs, Polyethylenwachs, Mineralöl, Fettsäuresalze sowie organische Fluorverbindungen.
Polydimethylsiloxan
Polydimethylsiloxan, auch als Dimethylsilikonöl oder Silikonöl bezeichnet, ist eine farblose, transparente, viskose Flüssigkeit. Sein Molekulargewicht liegt typischerweise zwischen 5.000 und 100.000, seine Viskosität beträgt in der Regel weniger als 1.000 mPa·s, und sein Langzeit‑Betriebstemperaturbereich reicht von –50 bis 180 °C. Die Oberflächenspannung beträgt 0,016–0,022 N/m. Es ist in Toluol und Xylol löslich, teilweise löslich in Aceton, Ethanol und Butanol und in Wasser unlöslich.
Anwendung
Polydimethylsiloxan wird häufig als Trennmittel eingesetzt. Es weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, elektrische Isolierung, Wasserabweisung, Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie chemische Stabilität auf und wird in der Regel in Form einer sehr verdünnten Lösung oder Emulsion verwendet. Weitere als Trennmittel eingesetzte Polysiloxane umfassen Polymethylphenylsiloxan, Silikonöle mit Hydroxyl- und Silanolgruppen sowie ethoxylierte Silikonöle. Bestimmte spezialisierte flüssige Siloxane (Silikonharze) können an der Formoberfläche zu einem festen Film polymerisieren, wodurch sich „halbpermanente“ Trennmittel formulieren lassen. Eine einzige Anwendung kann über viele aufeinanderfolgende Produktionszyklen hinweg halten, ohne dass ein erneutes Auftragen erforderlich ist, was die Produktionseffizienz erhöht. Sollten die fertigen Teile lackiert werden, sind silikonbasierte Trennmittel mit Vorsicht zu verwenden, da sie unter Umständen zu Problemen wie Haftungsstörungen des Lacks führen können.
Paraffinwachs
Paraffinwachs ist ein festes, kristallines Produkt, das aus Erdöl gewonnen und auch als Mineralwachs bezeichnet wird. Es besteht aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen, darunter n-Alkane sowie geringe Mengen an Isoalkanen, Cycloalkanen und weiteren Verbindungen. Industrielles Paraffinwachs weist in der Regel 22 bis 26 Kohlenstoffatome auf und besitzt ein Molekulargewicht von 360 bis 540. Reines Paraffinwachs ist weiß, geruchlos und geschmacksneutral. Es hat eine relative Dichte von 0,87 bis 0,92, einen Schmelzpunkt von 48 bis 70 °C sowie einen Siedebereich von 300 bis 350 °C. Es löst sich leicht in Chloroform, Petrolether, Tetrachlorkohlenstoff, verschiedenen Mineralölen sowie den meisten Pflanzenölen; es ist schwach löslich in Ethanol und Aceton und unlöslich in Wasser. Je höher der Schmelzpunkt des Paraffins, desto geringer ist seine Löslichkeit. Paraffin weist relativ stabile chemische Eigenschaften auf.
Flüssiges Paraffin, auch als Weißöl oder Paraffinöl bezeichnet, besteht aus gesättigten Paraffinkohlenwasserstoffen und Naphthenen; einige Proben enthalten zudem Spuren aromatischer Kohlenwasserstoffe. Es ist eine farblose, geruchlose, transparente, ölige Flüssigkeit und nicht toxisch. Seine relative Dichte (15 °C/4 °C) liegt zwischen 0,831 und 0,883, und sein Gefrierpunkt beträgt −30 °C bis −3 °C. Es ist in Chloroform, Benzol und heißem Ethanol löslich, jedoch in Wasser, Glycerin und kaltem Ethanol unlöslich.
Anwendung
Paraffinwachs wird häufig als Schmiermittel und Trennmittel für verschiedene Kunststoffe eingesetzt. Es findet zudem in Form verdünnter Lösungen oder Emulsionen Anwendung.
Fluorierte Trennmittel
Fluorierte Trennmittel, wie beispielsweise niedermolekulare Polytetrafluorethylen und organische Lösungen fluorierter Harze sind äußerst wirksame Trennmittel, die ein schnelles und einfaches Entformen verschiedener Polyurethanprodukte ermöglichen. Eine einzige Anwendung erlaubt mehrere Entformungszyklen, ohne dass sich Rückstände auf der Produktoberfläche absetzen oder die Leistung des Produkts beeinträchtigt wird.
Internes Trennmittel
Um der Forderung nach einer höheren Produktionseffizienz gerecht zu werden, wurden interne Trennmittel als wichtige Additive für RIM-Polyurethane (Harnstoff) entwickelt. Diese Mittel werden der Formulierung zugesetzt, um das Entformen zu erleichtern; während des Polyurethan‑Formprozesses wandern sie teilweise an die Oberfläche des Endprodukts und wirken dort als Barriere. Zu den ersten entwickelten internen Trennmitteln gehörten Polysiloxanverbindungen mit aktiven organischen Gruppen. Auch Additionsprodukte aus höheren Fettalkoholen oder Aminen mit Ethylenoxid (nichtionische Tenside) sowie Zinkstearat sind weit verbreitete interne Trennmittel.
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