Harze

Kunstharze sind nach DIN 55958 (Dezember 1988) synthetische Harze, die durch Polymerisations-, Polyadditions- oder Polykondensationsreaktionen hergestellt werden.

Sie können durch Naturstoffe, zum Beispiel pflanzliche oder tierische Öle beziehungsweise natürliche Harze, modifiziert sein oder durch Veresterung oder Verseifung natürlicher Harze hergestellt sein.

Kunstharze bestehen in der Regel aus mindestens zwei Komponenten. Die Vermischung beider Teile (Harz und Härter) ergibt die reaktionsfähige Harzmasse. Bei der Härtung steigt die Viskosität an (der sogenannte „Trommsdorff-Effekt“) und nach abgeschlossener Härtung erhält man einen unschmelzbaren (duroplastischen) Kunststoff.

Die Verarbeitung von Kunstharz (kurz Harz) erfolgt häufig im Gußverfahren. Hierbei wird das Gießharz in eine wiederverwendbare oder eine verlorene Form gegossen.

Als härtbare Formmassen bezeichnet man meist rieselfähige Massen, die in einem Warmformungsvorgang mit unmittelbar anschließender irreversibler Aushärtung bei erhöhter Temperatur zu Formteilen und Halbzeugen verarbeitet werden. Hierbei sind häufig hohe Drücke zur kompletten Füllung der Form notwendig.

Synthetische Harze sind in der Regel flüssige oder feste amorphe Produkte ohne scharfen Erweichungs- oder Schmelzpunkt. Für die technische Anwendung sind die Harze oft in Form einer Emulsion oder Suspension erhältlich bzw. werden auch in dieser Form hergestellt.

Viele dieser Harze sind prinzipiell auch als echte Lösungen einsetzbar, da es jedoch bei den dafür meist notwendigen Lösungsmittel um Flüchtige organische Verbindungen handelt, wird dieser Anteil immer geringer.

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Alternative Bedeutung:
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    Harze

    1. Bestandteil von Vergussmassen/Gießharzen
    2. Herstellung von Klebstoffen
    3. Herstellung von Schaumstoffen
    4. Imprägnierharze (zum Beispiel für Elektromotoren)
    5. Herstellung von Faser-Kunststoff-Verbunden (Glasfaserverstärkter Kunststoff GfK, Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff CFK,..)
    6. Herstellung von Holzfaserwerkstoffen
    7. Umpressen von integrierten Schaltkreisen durch härtbare Formmassen
    8. Verwendung in Lacken und Beschichtungen; siehe auch Acrylharz
    9. Bestandteil von Polymerbeton
    10. Gebäude- und Fußbodenanhebung durch Injektion in den Baugrund, z. B. nach Setzungen
    11. Sicherung geologischer Strukturen durch Lackabzüge
    12. Herstellung von Zahnprothesen
    13. Herstellung von Injektionspräparaten
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    Harze

    1902: Entwicklung des ersten technisch brauchbaren Kunstharzes (Carl Heinrich Meyer): Phenol- Formaldehydharz („Laccaïn“), Ersatz für Schellack

    1907: „Hitze und Druckpatent“ von Leo Hendrik Baekeland → Aushärtung von Phenolharzen: erste duroplastische Kunststoffe (Bakelit)

    1910: Entwicklung des ersten öllöslichen Lackkunstharz → schnelle farbige Autolacke

    bis heute: Entstehung vieler Typen von Kunstharzen und Modifizierung der Eigenschaften

    Wichtig für Industrie (Rohprodukte für die Kunststofferstellung) : flüssige oder verflüssigbare Harze, die für sich allein oder mit Reaktionsmitteln (z.B. Härter oder Beschleuniger) ohne Abspaltung flüchtiger Komponenten durch Polymerisation oder Polyaddition aushärten (Duroplast)

    Chemische Unterteilungen Phenol-Formaldehydharz (PF- Harze, Bakelit)

    Verwendung: Gehäuse von elektrischen Geräten (zwischen beiden Weltkriegen); guter Isolator für elektrischen Strom; heute immer noch vielseitige Verwendung (Ionenaustauscher)

    Herstellung: Polykondensation von Formaldehyd und Phenol: Aminoplast: Harnstoff-Formaldehyd (UF-Harz), Melamin- Formaldehyd- Harze (MF-Harze)

    Herstellung: Polykondensation von Formaldehyd mit Harnstoff (unter Zugabe von Salzsäure) oder Melamin:

    Epoxidharz: härtbares Kunstharz (mit Zusatz von Härter von zähflüssig zu hart) Verwendung als Gießharz; Verbundwerkstoff; Klebstoff wichtigste Herstellung: Polyaddition und -kondesation aus mehrwertigen Phenolen und Epichlorhydrin (mit Alkalilauge) Polyester-Harze (UP-Harze)

    Herstellung auf Basis von ungesättigten Polyestern (mit weiteren Kunststoffkomponenten, wie Styrol)

    Verwendung: Lacke, Gießharze; Verstärkung der Festigkeit durch Glasfaserzusätze, Schlauchliningverfahren (Kanalsanierung)

    ABS-Harze

    Mischung von Harz und Elastomer

    Grundmonomere: Acrylnitril, Butadien, Styrol

    wichtige Eigenschaften: Festigkeit, Schlagfestigkeit und Oberflächenhärte

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    Harze

    Rezente und fossile Harze [Bearbeiten]Man unterscheidet rezente, rezentfossile bzw. halbfossile und fossile Harze.

    Während rezente Harze von noch heute lebenden Bäumen entstammen, sind rezentfossile Harze aus früheren Vertretern von Baumarten entstanden, die teilweise aber auch heute noch existieren. Diese bezeichnet man auch als Kopale.

    Bernstein ist das einzige rein fossile Harz und stammt von der prähistorischen, bereits ausgestorbenen Bernsteinfichte, bei der Terpentin ein Bestandteil des Harzes ist. Fossile Harze sind in Alkohol nicht löslich, jedoch in heißem Öl.

    Beispiele für rezente Naturharze sind Terpentin, Balsam, Gummilack, Kolophonium, Sandarak und Mastix.

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    Harze

    Harz von Nadelbäumen ist in Öl leicht und in Alkohol gut, in Benzin teilweise löslich, Edelterpentine auch in Salmiakgeist. Der aus Laubbäumen stammende Gummi ist wasserlöslich.

    Bei verschmutzten Textilien sollte man zuerst das Harz grob abkratzen, anschließend ein mit Wasser leicht angefeuchtetes Tuch unter den Stoff legen, den Stoff straff spannen und den Fleck mit einem in 90%-igem Ethanol getränktem Lappen vorsichtig von innen nach außen betupfen. Das Harz sollte sich anschließend in dem angefeuchteten Tuch befinden.

    Vor der Behandlung empfiehlt es sich aber unbedingt, den zu reinigenden Stoff an einer unauffälligen Stelle mit dem Alkohol zu betupfen, um die Farbechtheit sicherzustellen.

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