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Aminoplaste

Technische Synthese von Melamin-Formaldehyd-Harzen

Schon bei niedrigen Temperaturen bildet sich im alkalischen Bereich aus Melamin und Formaldehyd schnell Hexamethylolmelamin (Hexakis(hydroxymethyl)melamin). Die sechs Methylol-Gruppen stehen für weitere Verknüpfungsreaktionen zur Verfügung.

Abb.1
Bildung von Hexamethylolmelamin

Bei längerer Reaktionszeit oder erhöhter Temperatur reagieren diese mit weiterem Melamin unter Ausbildung von Methylen- oder Methylolether-Brücken. Es besteht die Gefahr, dass sich engmaschig vernetzte, sehr harte, wärmebeständige und vollständig unlösliche Harze bilden, die nicht mehr weiter zu verarbeiten sind. Man muss die Reaktion daher auf der Stufe noch löslicher und schmelzbarer Vorkondensate aufhalten.

Die abschließende Aushärtung der Melamin-Formaldehyd-Harze, meist mit Füllstoff-Zugabe, erfolgt in der Praxis fast ausnahmslos bei Temperaturen über 100 °C und überwiegend mit Hilfe saurer Katalysatoren. Sie verläuft unter Abspaltung von Wasser und Formaldehyd zu über Methylen- und Methylether-Brücken vernetzten Duromeren.

Zur Verbesserung der Löslichkeit dieser Vorkondensate in organischen Lösemitteln kann zusätzlich ein Teil der noch enthaltenen Methylol-Gruppen mit Alkoholen verethert werden. Diese Produkte werden vor allem als Lackharze eingesetzt. Hierbei entstehen niedermolekulare Vorkondensate mit Molmassen zwischen 600 und 1.400 g/mol. Beim Einbrennen findet eine weitere Vernetzung statt, bei der Formaldehyd und Alkohol abgespalten werden.

Tränkharze werden mit Polyalkoholen, Zuckern, Toluolsulfonamid, Lactamen und Nitrilen modifiziert. Dadurch werden die Produkteigenschaften verbessert und die Harzlösungen stabilisiert.

Durch Reaktion mit Hydrogensulfiten und Sulfiten erhält man wasserlösliche Melaminharze, die mit Säure gefällt werden können. Sie werden zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Beton verwendet.

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