PUR-Harze (Polyurethanharze)
Polyurethan ist der chemische Sammelbegriff für elastische bis harte Kunststoffe, die aus Polyalkoholen und Polyisocyanaten hergestellt werden.
Die Härtungsreaktion ist eine Polyaddition. Bei dieser Reaktion werden zwei Komponenten benötigt, die in genau abgestimmtem Mischungsverhältnis vorliegen müssen.
Polyurethane zeichnen sich durch eine große Anwendungsvielfalt aus. In weitaus höherem Maße, als das bei anderen Reaktionsharzen möglich ist, können hier bestimmte Eigenschaften, den jeweiligen Anforderungen der Oberfläche entsprechend, eingestellt werden, z.B. Dehnbarkeit, Abriebfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit (Säuren, Laugen, Salzlösungen) und Lösemittelbeständigkeit. Die Chemikalienbeständigkeit steigt i.a. mit zunehmender Härte der Beschichtung.
Mit lösemittelhaltigen PUR-Harzen erzielt man dünne, mit lösemittelarmen und lösemittelfreien Stoffen dagegen dicke Beschichtungen. Neuentwicklungen ohne Lösemittel sind ebenfalls verfügbar.
Bei den im Betonbau eingesetzten 1-Komponenten-Materialien findet die Reaktion mit dem in der Luft vorhandenen Wasserdampf oder mit der im Porensystem des Betons verbliebenen Ausgleichsfeuchte statt. Bei hohem Wasserangebot entstehen dabei Schaumstoffe; dies gilt auch für Zwei-Komponenten-Polyurethane. Trockene Untergründe sind daher unbedingt erforderlich, sofern die Schaumbildung nicht bewußt gewollt ist [Sasse94] . Die relative Luftfeuchte soll bei Auftrag von Zwei-Komponenten-PUR-Systemen daher kleiner als 70 % sein. Die Temperatur der umgebenden Luft, des Untergrundes sowie der Mischungsbestandteile sollte +5° C nicht unterschreiten. Nach [ZTVSIB90] kommt die temperaturabhängige Reaktion bei niedrigen Temperaturen nicht völlig zum Stillstand.
Die wesentlichen Stoffeigenschaften von ungefüllten und gefüllten Polyurethanharzmassen sind in (Tabelle 5.3.1.3.4.3-1) angegeben.
Eigenschaften | Einheit | gefüllt | ungefüllt | Prüfvorschrift |
---|---|---|---|---|
Dichte | g⁄cm3 | 1,1 bis 1,3 | 1,3 bis 2 | DIN 53550 |
Druckfestigkeit | N⁄mm2 | bis 90 | bis 130 | DIN 53454 |
Biegefestigkeit | N⁄mm2 | bis 110 | bis 90 | DIN 53452 |
Zugfestigkeit | N⁄mm2 | bis 60 | bis 30 | DIN 53455 |
E−Modul | N⁄mm2 | 60 bis 27001) | bis 50002) | − |
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient |
10−6 mm⁄mmK | 80 bis 100 | 60 bis 40 | VDE 0304 |
Schrumpf (linear) | % | < 2 | < 0,5 | − |
1) im Biegeversuch ermittelt 2) im Druckversuch ermittelt |