Dispersionen, Emulsionen, Reaktivklebstoffe

• Emulsion: flüssig in flüssig

• Dispersionen: fest in flüssig

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• In Emulsionen kann es zur Phasentrennung kommen (Öl in Wasser)

  • Oberflächenspannung im Wasser und Kräfte hoch (H-Brücken)

  • Anordnung der Tröpfchen als Kugel: energetsich günstig

  
  

• Zugabe von Emulgatoren: umhüllen Fetttröpfchen: Tenside

  • Eine Seite +/-: Abstoßung voneinander: bleiben bestehen

  • hydrophobe Köpfe: Phasenvermittler

  • Bsp: Carboxylatgruppe: stoßen sich ab

• sterische Stabilisierung durch Abstandshalter an den Tröpfchen

Also sterisch oder Ladungsabstoßend

• erhöhte Temperatur: erhöhte Bewegung der Tröpfchen kann zum Zusammenstoß führen

• zu hoher Feststoffgehalt: treffen aufeinander

• Einfrieren: Wasser wird Schritt für Schritt eingefroren: Fettteilchen treffen aufeinander

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• In Wasser verarbeitbar: unkritisch und günstig

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nein.

Polymere befinden sich in Kugeln; Mw irrelevant

Wenn sie sich frei bewegen würden wäre es kritisch

• Coulomb Abstoßung/ Anziehung muss im Gleichgewicht sein

• Abstand r von zwei Teilchen:

  • r>rx: trennen sich

  • r<ry: ziehen sich an

    • Abstand im Verhältnis Durchmesser/ Radius gibt an, ob Emulsion stabil bleibt

• Scherung in Verarbeitung: zu nahe

• Scherung: Abtrennen von Tenside (lagern sich dann zusammen: Koagulation)

• zu hohe T: Ekin zu hoch: Treffen aufeinander

• bestimmte chemische Prozesse (säuren oder Basen können auch zerstören)

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• H2O darf nicht abdampfen

• Mikroorganismen fernhalten

• Absetzen von Partikeln verhindern

  
  

• Feststoffgehalt (-> 80%)

• Teilchengrößenverteilung

• WWs zwischen Partikeln in Emulsion

  • Rheologie muss unabhängig von Inhalt der Partikel sein

• Primärdispersion

• Sekundärdispersion

  
  

• Monomere in H2O geben: Emulgatorgemisch

• Rühren: Bildung von Monomerpartikeln

• Zugabe von Initiatoren: Polymere bilden sich aus Monomerpartikeln

• Von Emulsion zu Dispersion: fest in flüssig

• Ausgangspunkt: Polymer

• Lösung des Polymer in wasserlöslichem Lösungsmittel

• Lösung wird in H2O mit Dispergiermittel gerührt,

• Entfernen des LM (Vakuum)

• etwa 0,1-0,01 mü

  • entspricht einer Kolloid Dispersion

• >11 mü: möglich aber selten

  • hat Einfluss auf:

    • max Feststoffgehalt: große Partikel, großer Hohlraum

    • Oberflächengüte: Glanz wird schlechter

    • Eindringvermögen auf porösen Suubstraten (Papier)

• Entfernen des LM: Teilchen trocknen nebeneinander

• Zusammenziehen der Teilchen ineinander: H2O im Kapillarspalt zieht Teilchen ineinander

  • Verfilmung der Teilchen: erst weiß, brüchig, dann klar, fest

• Ab da kann erst ein Film aus einer Dispersion entstehen: um den Tg

  • Nötig für das Verschlaufen der Polymere

• Tensid bleibt beim Trocknen im Film bestehend.

  • Festigkeit und Wasserbeständigkeit leiden

  
  

• Filmbidlungshilfsmittel (FBHM) : Kohlenwasserstoffe, Ethanol

• Verdicker: erhöhen Viskosität

• Entschäumer

• Entlüfter

• Kohlenwasserstoff oder Ethanol

• wirkt wie WM, verflüchtigt sich dann aber

• ermöglicht Verfilmen oder Beschläunigt es

• erniedrigt MFT

• Wirkungsweise:

  • Erhöhen viskosität,

  • Stabilisieren gegen Absetzen

  • Rheologieveränderung bei verschiedenen Scherbereichen

  • Wasserretention: halten H2O iin BEschichtung, damit es nicht in Substrat migriert

• anorganische Verdicker

  • Kieselgele: über H-Brücken verbunden

• organische Verdicker

  • Wasserphasenverdickungsmittel

    • Stärke: soll dem Rest H2O entziehen

  • Systemverdicker

    • Kette mit 2 unpolaren Endgruppen

    • Schränken Beweglichkeit ein

    • können durch hohe Scherraten abreißen

• Steigerung der Verdickenden Wirkung:

  • kleinere dispergierte Partikel: mehr Angrifffläche

  • weniger Emulgatoren

Tenside bilden leicht Tensiddoppelschicht: Schaumblase:

• gehen kaputt durch Drainage: an einer Stelle dünner: dort platzen sie auf

  • Blasenkoaleszenz: wenn sich mehrere Blasen zusammenschließen:

  • Gesamtvolumen der eingeschlossenen Luft sinkt

• Entschäumer zerstört Tensiddoppelschicht

  • hydrophob, wasserunlöslich, niedrige Kohäsion

  • Zwängt sich in Blasenschicht, Festigkeit Blase runter, platzt auf

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• Entfernt Blasen aus dem inneren von Beschichtungen

  • Luftblasen sollen an Oberfläche steigen

  • Abhängig von Viskosität und Blasengröße

• Entlüfter soll Blasen zusammenführen, damit sie schneller an die Oberfläche steigen

• Haftklebstoffdispersionen

• Verpackungsklebstoffe

• Holzleim, Weißleim

• Lacke

• Wandfarbe

• Papierstreichfarbe

• Emulsionen: flüssig in flüssig

• Dispersion: fest in flüssig

• Siedepunkt

• Oberflächenspannung (Zwecks Benetzen/ Adhäsion)

• Verdampfungszahl

• Flammpunkt

• Explosionsgrenze

• Löslichkeitsparameter

  
  

• PVA

• Acrylate

• EVA

• PA

• Naturkautschuk

• SBS

Wasserbasierte LM-Klebstoffe

• Bestandteile:

  • Amylose: Ketten verbunden über OH an C4

  • Amylopektin: Netzwerk über OH an C4 und C6

• Stärkekörner sind kristallin (wasserunlöslich)

  • verkleistern durch Wärme: H2O kann in Kristall eindringen

• passende Viskosität um verarbeitbar zu bleiben

• nicht zu viel H2O: Abdampfen/ Wegschlagen in Papier unerwwünscht

• Wiederverwendung von Ausschuss möglich

• Trägerstärke: Transportmedium : vorverkleisterte Stärke

  • gleichmäßige Verteilung der unverkleisterten Stärke

  • Einflussparameter auf Viskosität:

    • T, FG, Scherung, T-Stabilität, Stärketyp

• Sekundärstärke: unverkleistert, Hauptbestandteil

  • trotz hohem FG niedrige Viskosität

  • Verkleisterung erst in WP-Anlage durch H2O, Druck und Hitze

• Chemikalien

  • NaOH (Verkleisterung und Viskosität)

  • Borax (Vernetzer)

• Konservierung, Schaumverhütung

  • Mikroorganismen bekämpfen

an dem Punkt sinkt Temperatur im Prozess kurz:

• Verkleistern ist endotherm: Energie aus Umgebung in Form von T aufgenommen, T sinkt kurz, weil sie verkleistert