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Lexikon der Chemie: Epoxidharze

Epoxidharze, Abk. EPH, härtbare, hellgelb bis dunkelbraun gefärbte synthetische Harze. E. im engeren Sinne sind Polyether mit endständigen Epoxidgruppen. Sie entstehen durch Umsetzen von Epichlorhydrin mit aromatischen Hydroxyverbindungen unter Zusatz von Alkalilauge. Als hydroxygruppenhaltige Komponente verwendet man hauptsächlich das durch Kondensation von Aceton und Phenol herstellbare 2,2-Bis(p-hydroxyphenyl-)propan (Bisphenol A, Dian), ferner auch niedermolekulare Phenolharze (Novolake oder heterocyclische Stickstoffverbindungen, wie Cyanursäure). Die Reaktion zwischen Dian und Epichlorhydrin verläuft unter Einwirkung von Alkalien und Abspaltung von Chlorwasserstoff über den Diandiglycidether zu Epoxidharzvorkondensaten (Abb.). Diese haben eine relative Molekülmasse zwischen 100 und 5000.

In den endständigen reaktionsfähigen Ethylenoxidringen und den im Makromolekül enthaltenen Hydroxygruppen setzt die weitere Härtung ein, die ohne Druck und ohne Abspaltung niedermolekularer Spaltprodukte geschieht. Die Härtung erfolgt durch Zusatz von sauren Härtern (z. B. Dicarbonsäureanhydriden) bei 120 bis 200 °C oder aminischen Härtern (z. B. Polyamine, insbesondere Diethylentriamin) bei Zimmertemperatur. Die E. zeigen bei der Aushärtung eine besonders geringe Schrumpfung.

Die technische Verwendbarkeit der E. als Klebe-, Gieß- oder Laminierharze sowie als chemisch beständige Lacke ist äußerst vielseitig. Besondere Bedeutung haben die E. in der Klebetechnik aufgrund ihres ausgezeichneten Haftvermögens auf Holz, Metall und Keramik gewonnen. Als Gießharze werden sie zur Einbettung elektrotechnischer und elektronischer Bauteile (Mikroelektronik) sowie zur Ausbesserung fehlerhafter Metallgußteile verwendet. Epoxidlaminierharze werden zusammen mit Glasfaserverstärkungen zu hoch beanspruchten Teilen in der chem. Industrie (Rohrleitungen, Behälter) und Elektrotechnik (Schalterkammern für Hochspannungsschalter), als Schichtpreßstoff sowie im Fahrzeug- und Flugzeugbau zu komplex sphärisch geformten Teilen von hoher Festigkeit bei geringer Masse verarbeitet. Epoxidharzlacke dienen in Kombination mit verschiedenen anderen Lackrohstoffen als kalthärtende, lufttrocknende, korrosionsfeste Anstriche oder als Einbrennlacke (Lacke).

Nach der ersten labormäßigen Herstellung 1938 werden die E. seit etwa 1948 technisch hergestellt.



  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
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Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
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Dr. Andreas Fath, Heidelberg
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Dr. Günter Kraus, Halle
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Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
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Fachkoordination:
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Redaktion:
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