Eine wichtige Stoffklasse zum Verguss von elektronischen, elektrischen und vielen weiteren Bauelementen stellen Polyurethane dar. Wichtige industrielle Anwendungssektoren sind die Bau-, Automobil-, Schuh-, Elektro- und Elektronikindustrie. Üblicherweise werden Polyurethane als 2K Materialien bestehend aus Harz und Härter verwendet. Polyurethane können sowohl als kompakte Materialien als auch als (offenzellige oder geschlossenzellige) Schäume formuliert und angewendet werden. Ersteres stellt den Normalfall beim Schutz von Bauelementen und in der Elektroindustrie dar. Durch eine große Bandbreite an erhältlichen chemischen Rohstoffen, Additiven, Füllstoffen und sonstigen Zuschlagstoffen lassen sich mit Polyurethanen eine Vielzahl von Anwendungsprofilen bzw. benötigten Verarbeitungs-eigenschaften realisieren, maßgeschneiderte Systeme von hart bis weich, von zäh bis spröde, von dünnflüssig bis hochviskos/standfest, (sehr) schnell oder langsam härtend, hydrophil oder hydrophob sind ebenso möglich, wie das Einbringen spezieller Eigenschaften wie Flammhemmung, Wärmeleitung, Wärmeisolation, Kompressibilität und vielem mehr.

Produktübersicht - Polyurethan Giessharze

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In vielen weiteren Industrien sind Polyurethane praktisch omnipräsent. Man findet Sie als Bodenbeschichtungen und Schäume im Baustoffsektor (Isolations-, Montageschäume), in der Möbelindustrie (Matratzen, Polster), der Schuhindustrie (Schuhsohlen) und in der Innenausstattung von Fahrzeugen (Sitze, Armaturen). Ein sehr breites und bedeutendes Einsatzgebiet stellt die Verwendung von Polyurethanschutzlacken in allen Industrien dar.

Chemisch erfolgt der Aufbau von Polyurethanen aus Polyolen und Isocyanaten (Abb. 1) wobei i.d.R. unterschiedlich stark quervernetzte Polymere angestrebt werden. Sie sind im Gegensatz zu vielen Schmelzklebern nicht thermoplastisch. Zur Herstellung von Polyurethanen steht eine Vielzahl von industriellen Polyolen (Polyether-, Polyester- Polybutadiene-u.a.) und Isocyanaten zur Verfügung womit eine große Vielfalt von Produkten und Eigenschaften, sozusagen maßgeschneidert, realisiert werden kann.

Eine weitere wichtige chemische Reaktion der Isocyanat-Gruppe ist deren Reaktion mit Wasser, wobei gasförmiges Kohlenstoffdioxid (CO₂) und ein Amin entsteht (Abb. 2) Aus diesem Grund ist bei dem Verguss von Polyurethanen insbesondere bei massiven Bauteilen darauf zu achten, dass unter möglichst wasserfreien Bedingungen gearbeitet wird, um ein optimales, blasenfreies Vergussergebnis zu erzielen. Durch den Zusatz von wasseradsorbierenden Füllstoffen, sog. Zeolithen, kann Restfeuchte aus den verwendeten Rohstoffen gebunden werden, wodurch ein blasenfreier Verguss resultiert und somit die Anwendung erleichtert wird. Allerdings ist die Wasseraufnahmekapazität von Zeolithen begrenzt. Geöffnete Gebinde sollten deswegen nach Möglichkeit direkt aufgebraucht werden. Ist dies nicht möglich sollte das Gebinde nach Teilentnahme sofort wieder verschlossen werden. Im Optimalfall erfolgt die Teilentnahme unter einer wasserfreien Atmosphäre. 

Bei der Bildung von Schäumen (Isolationsschäume, Matratzen, Schuhsohlen) wird die CO₂-Bildung gezielt eingesetzt. Bestehende Blasen verstärken diesen Effekt noch.

Durch die Bildung von Aminen können NCO terminierte Prepolymere aber auch mit Luftfeuchtigkeit aushärten was 1K Systeme für Dichtstoffe und Kleber ermöglicht. Die dafür notwendige Permeabilität von Feuchtigkeit macht solche Dichtstoffe aber hydrophil und eine sehr feste Vernetzung (>4MPa) ist für dickschichtige Gießharze nicht möglich. Auch ist der Zutritt von Luftfeuchtigkeit nicht immer grundsätzlich erwünscht oder gewährleistet.