imported>Leyo: fix

2021-06-28T16:22:45Z

fix

Neue Seite

[[Datei:Polyurea.svg|mini|hochkant=1.6|Strukturformel eines Polyharnstoffs]]

'''Polyharnstoffe''' (im Deutschen ist auch '''Polyurea''' gebräuchlich) sind [[Polymer]]e, die durch die [[Polyaddition]] von [[Isocyanat]]en und [[Amine]]n entstehen. Das Polymer besitzt ein Strukturelement, das dem [[Harnstoff]] ähnelt: -['''-NH'''-R-'''NH-(C=O)-NH'''-R’-'''NH-(C=O)-''']<sub>n</sub>-
Strukturell gehören sie zu den [[Aminoplast]]en.

[[Datei:Polyurea-components.png|mini|Kettenbildung (englisch beschriftet)]]
== Herstellung ==
Die verwendeten Isocyanate können [[monomer]] (mit mindestens 2 Isocyanatgruppen) sein, polymer oder es werden sogenannte [[Prepolymer]]e eingesetzt, die aus [[Polyole]]n mit einem Überschuss Isocyanaten hergestellt werden und daher Isocyanat-Endgruppen enthalten.

Die benötigten Amine können als 2. Komponente zugefügt werden oder aber aus den Isocyanaten durch Reaktion mit Wasser erzeugt werden.

:<math>\mathrm{O{=}C{=}N{-}R^1{-}N{=}C{=}O + H_2O \ \longrightarrow\ \ H_2N{-}R^1{-}N{=}C{=}O + CO_2 \uparrow}</math>

Auch hier hat man zwei Möglichkeiten:
* das Wasser wird als 2. Komponente zugefügt (Zweikomponentensysteme, meist in Kombination mit Polyolen) – dies ist ein übliches Verfahren zur Produktion von Polyurethan[[schaumstoff]]en
* die Härtung erfolgt mit Wasserdampf aus der Luft (Einkomponentensysteme)

Bei beiden Verfahren entsteht [[Kohlenstoffdioxid]], das das Polymer zum Aufschäumen bringt. Doch lassen sich mit Einkomponentensystemen durchaus homogene, nicht aufgeschäumte Beschichtungen herstellen, wenn die Schichten dünn genug sind und so das Kohlenstoffdioxid schnell genug aus der Polymerschicht [[Diffusion|diffundieren]] kann. Dies wird bei einkomponentigen Polyurethanlacken ausgenutzt. Will man dickere Schichten erzielen, kann das CO<sub>2</sub> z. B. mit Hilfe von [[Calciumoxid]] gebunden werden. Eine weitere Möglichkeit, nicht schäumende einkomponentige Beschichtungen zu erzeugen, besteht darin, sogenannte ''latente Härter'' mit Isocyanaten zu kombinieren. Dies können z. B. [[Oxazolidin]]e sein, die mit Wasser zu Aminoalkoholen [[Hydrolyse|hydrolysieren]], die dann mit den Isocyanatgruppen zu Harnstoff- und Urethangruppen reagieren.

== Eigenschaften ==
Zweikomponentige Systeme aus [[Aliphatische Kohlenwasserstoffe|aliphatischen]] Aminen und Isocyanaten reagieren infolge der hohen [[Nukleophilie]] der Amine meist sehr schnell und müssen daher maschinell mit Zweikomponenten-Mischanlagen verarbeitet werden – die [[Topfzeit]]en bewegen sich im Bereich von Sekunden. Es sind aber auch deutlich weniger reaktive, meist [[Aromaten|aromatische]] Amine verfügbar, die eine Verarbeitung von Hand erlauben. Hierzu gehören z. B. [[4,4′-Methylenbis(2-chloranilin)]] (MbOCA), bis-Methylthiotoluylendiamin, ''N'',''N’''-Bis(''sec''-butylamino)diphenylmethan und Diethyltoluylendiamin. Daneben sind auch aliphatische Amine verfügbar, wie [[Polyasparaginsäureester]], die ebenfalls relativ langsam reagieren, aber im Gegensatz zu den aromatischen Aminen nicht zur Verfärbung neigen.
Polyharnstoffe weisen gute bis sehr gute Chemikalienbeständigkeit sowie hohe Elastizität und Reißfestigkeit auf.

== Verwendung ==
* [[Beschichtung]]en
* [[Elastomer]]e
* [[Klebstoff]]e
* [[Lack]]e
* [[Montageschaum]]
* [[Ortschaum]]
* [[Schaumstoff]]e

== Quellen ==
* Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, 2. Aufl., Band 2: Bindemittel für lösemittelhaltige und lösemittelfreie Systeme, Hrsg. Walter Krauß, S. Hirzel Verlag 1998, ISBN 3-7776-0886-6.
* {{RömppOnline|ID=RD-16-03306|Name=Polyharnstoffe|Abruf=2014-06-18}}

== Weblinks ==
* {{Patent|Land=US|V-Nr=4426488|Titel=Elastomeric composition|V-Datum=1984-01-17|Erfinder=RANSOME J WYMAN}}

[[Kategorie:Polymergruppe]]
[[Kategorie:Harnstoff| Polyharnstoffe]]

Polyharnstoffe - Versionsgeschichte

imported>Leyo: fix