IGM RESINS : Erforschung der mechanischen Eigenschaften von Polyesteracrylaten für verbesserte globale Anwendungen

Erforschung der mechanischen Eigenschaften von Polyesteracrylaten für verbesserte globale Anwendungen

Polyesteracrylate sind in der energiehärtenden Industrie von zentraler Bedeutung und bieten vielseitige Lösungen für die grafische Industrie, industrielle Beschichtungen, Klebstoffe und den 3D-Druck. Ein kürzlich erschienener technischer Bericht unseres Labors bietet eine eingehende Analyse und Charakterisierung verschiedener Polyesteracrylate der Photomer®-Reihe zur Validierung ihrer mechanischen Eigenschaften. Dieser Bericht konzentriert sich auf die Verbesserung des Produktverständnisses durch rigorose Tests und Standardisierung.

Zielsetzung und Methodik

Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, die mechanischen Eigenschaften verschiedener Polyesteracrylate zu bewerten und ihre Leistungsfähigkeit zu bestätigen. Es wurden elf Formulierungen getestet: Photomer® 5429, PureOmer® 5450, Photomer® 5425, PureOmer® 5437, Photomer® 5442, PureOmer® 5443, Photomer® 5419, PureOmer® 5433, Photomer® 5439 und Photomer® 9145.
PureOmer®-Produkte werden aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen, wobei Nachhaltigkeit und Umweltverantwortung im Vordergrund stehen und gleichzeitig hohe Leistungsstandards bei energiehärtenden Anwendungen eingehalten werden.

Wichtigste Ergebnisse
ZugfestigkeitseigenschaftenDie Zugeigenschaften wurden mit einem Tischprüfgerät Modell 34SC-5 mit einer 5 kN-Kraftmessdose bei einer Dehnungsrate von 50 mm/min gemäß ASTM D638 geprüft. Zu den wichtigsten Parametern gehörten der Zugmodul, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung.

Zugmodul und Festigkeit: PureOmer® 5433 zeigte den höchsten Zugmodul (1265 MPa) und die höchste Zugfestigkeit (40 MPa), was seine robuste strukturelle Integrität unterstreicht. Im Gegensatz dazu zeigte PureOmer® 5437 mit einem Zugmodul von 19 MPa und einer Zugfestigkeit von 1 MPa eine minimale Leistung.
Bruchdehnung: Photomer® 9145 wies mit 21 % die höchste Dehnung auf, was auf eine ausgezeichnete Flexibilität hindeutet. Photomer® 5442 wies nur 1 % Dehnung auf, was seine Steifigkeit und Sprödigkeit widerspiegelt.

Glasübergang (Tg)
Zur Bestimmung der Glasübergangseigenschaften wurde eine dynamisch-mechanische Analyse (DMA) mit einem Discovery DMA 850 Gerät durchgeführt. Die Proben wurden im Zugmodus eingespannt, auf -60°C abgekühlt und mit einer Geschwindigkeit von 2°C/min auf 200°C erhitzt. Die Tg-Werte wurden aus dem Beginn des Speichermoduls und dem maximalen tan delta-Wert abgeleitet.

PureOmer® 5433 verzeichnete die höchste Tg (85°C), während PureOmer® 5437 die niedrigste (-11°C) aufwies, was auf eine große Bandbreite an thermischer Stabilität hinweist.

Volumetrische Schrumpfung

PureOmer® 5437 wies die geringste Schrumpfung auf (4,3 %) und eignet sich daher sehr gut für Anwendungen, bei denen Dimensionsstabilität erforderlich ist. Auch PureOmer® 5433 erzielte eine niedrige Schrumpfung (4,9 %), was seinen Einsatz in Anwendungen mit hohen Präzisionsanforderungen weiter unterstützt.

Wasserabsorption

PureOmer® 5433 wies die geringste Wasseraufnahme (0,17 %) auf und ist damit ideal für den Einsatz in feuchtigkeitsempfindlichen Umgebungen.

Shore-Härte
Die Prüfkörper für die Shore-Härte wurden mit einer 2-Zoll-Aluminiumschale hergestellt, die mit einer LED-Lichtquelle bei 395 nm ausgehärtet und mit einer Hg-Lampe weiter behandelt wurde.
Die Messungen reichten von D58 für Photomer® 5419 bis D91 für PureOmer® 5450 und spiegeln ein Spektrum von Oberflächenbeständigkeit und -steifigkeit wider.

Rangliste der Polyesteracrylate
Die getesteten Polyesteracrylate können anhand ihrer mechanischen und thermischen Eigenschaften in drei Hauptgruppen eingeteilt werden:

Hart: PureOmer® 5433, Photomer® 5442, PureOmer® 5450, Photomer® 5439. Diese Produkte weisen einen hohen Zugmodul, eine hohe Festigkeit und eine hohe Shore-Härte auf und eignen sich daher ideal für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Steifigkeit erforderlich sind.
Zwischenprodukt: PureOmer® 5443, Photomer® 5429, Photomer® 9145, Photomer® 5425. Diese Materialien bieten eine ausgewogene Leistung und eignen sich für vielseitige industrielle Anwendungen mit mäßigen mechanischen Anforderungen.
Weich: Photomer® 5419, PureOmer® 5437. Diese Acrylate wiesen eine höhere Bruchdehnung und Flexibilität auf, wodurch sie sich hervorragend für weiche oder stoßfeste Beschichtungen und Klebstoffe eignen.

Diese Kategorisierung verdeutlicht die Vielseitigkeit von Polyesteracrylaten bei der Bewältigung spezifischer Anwendungsanforderungen in verschiedenen Branchen.

Wichtige Erkenntnisse für Formulierer von Druckfarben und Beschichtungen
Diese Ergebnisse unterstreichen die vielfältigen mechanischen und thermischen Eigenschaften von Polyesteracrylaten, die ein breites Spektrum an industriellen Anwendungen abdecken. Unter den getesteten Produkten zeichnete sich PureOmer® 5433 durch seine außergewöhnliche Zugfestigkeit und sein Modul aus und kombinierte geringe Schrumpfung und Wasseraufnahme mit ausgezeichneter Dimensionsstabilität. Die höhere Schrumpfungsrate von Photomer® 5442 hingegen positioniert es für spezielle Anwendungen, bei denen die Steifigkeit von Vorteil ist.

Schlussfolgerung
Die umfassende Charakterisierung von Polyesteracrylaten verbessert ihre weltweite Förderung und Anwendung. Durch die Erfüllung der einzigartigen Anforderungen von industriellen Beschichtungen, Klebstoffen und 3D-Druck bleibt iGM Resins an der Spitze der Innovation bei energiehärtenden Materialien und liefert maßgeschneiderte und zuverlässige Lösungen für moderne Industrien.
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