Thermoanalytische Charakterisierung optisch härtender Systeme

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Sauerstoff als Inhibitor für Acrylatsysteme

Für den Reaktionsverlauf vieler optisch härtender Lacksysteme spielt der Sauerstoffgehalt eine entscheidende Rolle. Für Acrylatsysteme wirkt Sauerstoff als Inhibitor. Sein Wirkungsmechanismus wurde bereits in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts von G.V. Schulz und G. Henrici [3] beschrieben. Unter Anwesenheit von Sauerstoff bilden sich Peroxyradikale, die dazu führen, dass Sauerstoff in das Polymer eingebaut wird. Dabei entstehen relativ kurze Mischpolymerketten [4].

In Abbildung 3 ist der Einfluss des Sauerstoffgehaltes auf die Aushärtung unter ultraviolettem Licht von Hexandioldiacrylat (HDDA) dargestellt. Für den ungesättigten Acrylsäureester HDDA verringert sich die Reaktionsenthalpie mit zunehmender Sauerstoffkonzentration signifikant. Während in reiner Stickstoffatmosphäre die Reaktionsenthalpie -388 J/g beträgt, nimmt sie in einer Mischung aus 50% Stickstoff und 50% Sauerstoff auf ca. -268 J/g ab um in reiner Sauerstoffatmosphäre schließlich nur noch -170 J/g zu betragen. Es ergibt sich ein linearer Zusammenhang zwischen Reaktionsenthalpie und Sauerstoffgehalt (s. Abb. 4).

Zusammenfassung der Messmöglichkeiten

Die Netzsch DSC 204 F1 Phoenix mit Belichtungsaufsatz zeichnet sich durch eine einfache Handhabung und eine spezifische Anpassung des Belichtungsaufsatzes aus. Der gasdichte Aufbau ermöglicht die Kontrolle der Atmosphäre im Probenraum, was gerade in Bezug auf den Restsauerstoffgehalt des Spülgases von Bedeutung ist. Die Belichtungseinheit lässt sich über die Mess-Software der DSC steuern. Parameter wie die Belichtungsdauer und die Belichtungsintensität können auf diese Weise im Messprogramm der DSC vorgewählt werden. Bei gesteigertem Messbedarf kann auch der automatische Probenwechsler in Verbindung mit der Belichtungseinheit genutzt werden.

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