Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2025-10-28 Herkunft:Powered
Die Polymerhydrolyse ist eine stille, aber verheerende Bedrohung für Materialien, die funktionelle Ester-, Urethan- oder Amidgruppen enthalten. In Umgebungen mit hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit – denken Sie an Komponenten im Motorraum von Kraftfahrzeugen, medizinische Geräte oder Textilien für den Außenbereich – dringen Wassermoleküle in Polymerketten ein, greifen diese Bindungen an und lösen eine Kettenspaltung aus. Das Ergebnis? Ein rascher Rückgang der mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Flexibilität, verkürzte Produktlebensdauern und kostspielige Ausfälle. Für Branchen, die auf Polymere wie Polyesterpolyole, Polyurethanelastomere oder biologisch abbaubare Kunststoffe angewiesen sind, ist die Bekämpfung der Hydrolyse nicht nur ein Qualitätsproblem, sondern eine geschäftliche Notwendigkeit. Hier erweisen sich Carbodiimid-Antihydrolysemittel als transformative Lösung, und die Bio-SAH™-Serie unseres Unternehmens steht an der Spitze dieser Innovation.
Im Kern sind Carbodiimide organische Verbindungen, die durch die charakteristische funktionelle Gruppe –N=C=N– definiert sind. Diese einzigartige Struktur versetzt sie in die Lage, die Polymerhydrolyse zu bekämpfen, indem sie die Nebenprodukte des Bindungsabbaus abfangen und neutralisieren. Im Gegensatz zu generischen Anti-Hydrolyse-Additiven bieten Carbodiimide einen gezielten, reaktiven Schutz und sind daher unverzichtbar für Polymere, die anfällig für hydrolytische Angriffe sind. Unser Unternehmen hat unter der Marke Bio-SAH™ ein umfassendes Sortiment an Carbodiimid-Anti-Hydrolyse-Mitteln entwickelt, die auf die unterschiedlichen Branchenanforderungen zugeschnitten sind:
| Produktmodell | Chemischer Typ | Bilden | Schlüsselmerkmale |
Monomeres Carbodiimid | Weißes kristallines Pulver | Hohe Reinheit (≥99 %), wasserunlöslich, ideal für trockene Polymermischungen | |
Polymer Carbodiimid | Hellgelbe transparente Flüssigkeit | Viskos (1000–6000 mPa·s), wasserlöslich, perfekt für flüssige Polymermatrizen | |
Polymer Carbodiimid | Hellgelbes Pulver | Hoher Carbodiimidgehalt (≥12 %), hitzebeständig (TGA-Verlust <5 % bei 330 °C) |
Diese Formulierungen spiegeln unser Engagement für Innovation wider – jede Variante ist so konzipiert, dass sie sich nahtlos in bestimmte Polymersysteme integrieren lässt und eine konsistente Anti-Hydrolyse-Leistung bietet.
Um den Wert von Carbodiimid-Antihydrolysemitteln vollständig zu verstehen, muss man den schrittweisen Prozess der Polymerhydrolyse und die Wirkungsweise von Carbodiimiden verstehen:
Polymere mit Ester- (–COO–), Urethan- (–NHCOO–) oder Amidgruppen (–CONH–) sind Hauptziele für Wassermoleküle. In einer feuchten oder wässrigen Umgebung reagieren H₂O-Moleküle mit diesen funktionellen Gruppen und spalten sie in Carbonsäuren (–COOH) und entsprechende Alkohol- oder Amin-Nebenprodukte. Zum Beispiel in einer Polyesterkette: Polyesterkette + H₂O → Carbonsäure + Polyolfragment. Diese Kettenspaltung ist kumulativ – sobald sie eingeleitet wird, beschleunigt sie sich und führt zu einem katastrophalen Materialversagen.
Hier setzen unsere Bio-SAH™-Carbodiimide an. Die –N=C=N–-Gruppe in Carbodiimiden reagiert leicht mit den Carbonsäure-Nebenprodukten, die während der Hydrolyse entstehen. Diese Reaktion führt zu einer stabilen Harnstoffbindung (–NHCONH–), die die sauren Spezies, die andernfalls die weitere Hydrolyse katalysieren würden, effektiv „einfängt“. Der Reaktionsmechanismus ist: Carbodiimid (–N=C=N–) + Carbonsäure (–COOH) → Harnstoff (–NHCONH–) + CO₂Durch die Entfernung von Carbonsäuren aus dem System stoppen Carbodiimide den autokatalytischen Hydrolysezyklus. Beispielsweise fängt unser Bio-SAH™ 362Powder mit seiner hochreaktiven Monomerstruktur selbst Spuren von Carbonsäuren schnell ab, während Polymervarianten wie Bio-SAH™ 342Liquid und 372N durch mehrere reaktive Stellen entlang ihrer Polymerketten dauerhaften Schutz bieten.
Die Bio-SAH™-Serie ist nicht nur ein weiteres Anti-Hydrolyse-Additiv – sie ist eine technische Lösung mit mehreren Vorteilen, die sowohl Leistungs- als auch Herstellungsherausforderungen angeht.
Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften: Tests zeigen, dass mit unseren Carbodiimiden formulierte Polymere nach 5.000 Stunden beschleunigter Alterung bei 85 °C/85 % relativer Luftfeuchtigkeit mehr als 90 % ihrer ursprünglichen Zugfestigkeit und Dehnung behalten – was weit über der Beibehaltung von < 70 % bei ungeschützten Polymeren liegt.
Verlängerung der Lebensdauer: In realen Anwendungen wie PU-Klebstoff oder TPU-Schuhmaterial zeigen Produkte mit Bio-SAH™-Wirkstoffen eine zwei- bis dreimal längere Lebensdauer im Vergleich zu ungeschützten Gegenstücken.
Breite Polymerkompatibilität: Wirksam bei technischen Kunststoffen auf Esterbasis (PET, PBT, PC), Polyurethanen (TPU, CPU), biologisch abbaubaren Materialien (PLA, PBAT) und mehr – was es zu einer vielseitigen Wahl für Lieferketten mit mehreren Materialien macht.
Herkömmliche Antihydrolysemittel basieren häufig auf der Herstellung auf Thioharnstoffbasis, was zu Schwefelrückständen, Geruch und Verfärbungen führt. Unser proprietäres Isocyanat-Kondensationsverfahren zeichnet Bio-SAH™ aus:
Besonderheit | Unser Isocyanat-Kondensationsverfahren | Traditioneller Thioharnstoff-Prozess |
Reinheit | ≥99 % (z. B. Bio-SAH™ 362Powder) | Typischerweise <90 % |
Reaktivität | Hoch (schnelle Carbonsäureentfernung) | Mäßig bis niedrig |
Rückstände | Schwefelfrei | Enthält Schwefelrückstände |
Sensorische Wirkung | Geruchlos, nicht verfärbend | Kann Geruch haben und Vergilbung verursachen |
Dieser Prozess stellt sicher, dass unsere Carbodiimide ideal für Anwendungen sind, bei denen es auf Ästhetik und Reinheit ankommt – wie zum Beispiel Lebensmittelkontaktmaterialien (FDA-zertifizierte Qualitäten verfügbar) oder klare Polymere wie PC und PET.
Da jeder Arbeitsablauf bei der Polymerverarbeitung einzigartig ist, haben wir Bio-SAH™ in mehreren Formen entwickelt:
Fest kristallin (Bio-SAH™ 362Powder): Perfekt zum Trockenmischen mit Thermoplasten wie PA oder PBT während der Extrusion. Seine hohe Reinheit und Wasserunlöslichkeit machen es in feuchtigkeitsempfindlichen Umgebungen stabil.
Flüssigkeit (Bio-SAH™ 342Liquid): Eine viskose, wasserlösliche Formulierung, die für flüssige Systeme wie Polyesterpolyole oder PU-Klebstoffe entwickelt wurde. Es verteilt sich gleichmäßig und gewährleistet so einen gleichmäßigen Schutz.
Pulverförmiges Polymer (Bio-SAH™ 372N): Bietet einen hohen Carbodiimidgehalt (≥12 %) und thermische Stabilität (TGA-Verlust <5 % bei 330 °C), wodurch es für die Hochtemperaturverarbeitung wie die Compoundierung technischer Kunststoffe geeignet ist.
Die Vielseitigkeit von Bio-SAH™-Carbodiimiden glänzt in einem Spektrum von Branchen, von denen jede ihre einzigartigen Hydrolyseherausforderungen hat.
Technische Kunststoffe auf Esterbasis sind Arbeitspferde in der Automobil-, Elektronik- und Konsumgüterindustrie – sie neigen jedoch unter feuchten Bedingungen zur Hydrolyse. Beispielsweise unterliegen PET-Flaschenvorformlinge, die Waschzyklen bei hohen Temperaturen ausgesetzt sind, oder PA66-Automobilsteckverbinder in Umgebungen unter der Motorhaube einer schnellen Zersetzung. Unsere Bio-SAH™-Wirkstoffe, insbesondere das Monomer 362Powder oder das Polymer 372N, integrieren sich während der Compoundierung in diese Harze und bilden eine Schutzbarriere gegen wasserinduzierte Kettenspaltung. In Feldtests behielten PBT-Komponenten mit Bio-SAH™ ihre Dimensionsstabilität und elektrischen Isolationseigenschaften über mehr als 10.000 Stunden in Kammern mit 90 °C und 95 % relativer Luftfeuchtigkeit bei – entscheidend für die Zuverlässigkeit der Automobilelektronik.
Von medizinischen Kathetern bis hin zu Industriedichtungen erfordern Polyurethan-Elastomere Flexibilität und Haltbarkeit. Durch Hydrolyse werden sie hart und reißen, wodurch sie unbrauchbar werden. Bio-SAH™ 342Liquid mit seiner Wasserlöslichkeit und hohen Reaktivität wird häufig während der TPU-Synthese zugesetzt. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Carbodiimidgruppen in der gesamten Elastomermatrix. In einer Vergleichsstudie behielten TPU-Proben mit Bio-SAH™ 342Liquid nach 2 Jahren Außenbewitterung 95 % ihrer ursprünglichen Reißfestigkeit, während ungeschützte Proben in nur 6 Monaten 50 % ihrer Festigkeit verloren.
Der Aufstieg biologisch abbaubarer Kunststoffe ist ein wichtiger Trend bei nachhaltigen Verpackungen und Konsumgütern – die Kontrolle ihrer Hydrolyse ist jedoch ein empfindliches Gleichgewicht. Diese Materialien müssen einer vorzeitigen Zersetzung während der Lagerung/Verwendung standhalten, unter Kompostierungsbedingungen aber dennoch planmäßig abgebaut werden. Unsere Carbodiimide, insbesondere Bio-SAH™ 342Liquid (für flüssige Formulierungen wie PBAT) und 372N (für pulverförmige Mischungen wie PLA), bieten einen kontrollierten Hydrolyseschutz. Sie verlangsamen die unerwünschte Hydrolyse während der Haltbarkeitsdauer, ohne den beabsichtigten biologischen Abbau zu hemmen. Eine aktuelle Fallstudie mit einem Hersteller von PLA-Lebensmittelbehältern zeigte, dass die Zugabe von Bio-SAH™ 372N die Hydrolyse während der Lagerung um 70 % reduzierte und gleichzeitig die volle Kompostierbarkeit beibehielt.
Polyurethanklebstoffe in Schuh- oder Automobillaminaten versagen, wenn die Hydrolyse die Klebkraft schwächt. Bio-SAH™ 342Liquid, das während der Klebstoffformulierung hinzugefügt wird, stellt sicher, dass die Bindungen in feuchten Umgebungen intakt bleiben. Ebenso widerstehen PU-Kunstlederschlichten, die mit unseren Carbodiimiden behandelt wurden, Rissen und Verfärbungen bei Nässe. Selbst in Schmiermitteln, in denen Formulierungen auf Esterbasis zur Hydrolyse neigen, verlängern unsere Wirkstoffe die Flüssigkeitslebensdauer, indem sie die Säurebildung verhindern.
In Branchen wie Lebensmittelverpackungen, medizinischen Geräten oder Kosmetika ist die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften nicht verhandelbar. Mehrere Bio-SAH™-Typen erfüllen die FDA-Standards für den Lebensmittelkontakt, was bedeutet, dass sie in Polymeren verwendet werden können, die in direkten Kontakt mit Lebensmitteln kommen – wie z. B. PLA-Lebensmittelbehälter oder PET-Getränkeflaschen. Diese Zertifizierung ist das Ergebnis unseres Isocyanat-Kondensationsprozesses, der schädliche Rückstände eliminiert und Reinheit gewährleistet. Für medizinische Anwendungen werden unsere Carbodiimide auch auf ihre Biokompatibilität untersucht, was Türen für den Einsatz in hydrolytisch stabilen medizinischen Implantaten oder Medikamentenverabreichungssystemen öffnet.
Zwei Schlüsseltrends prägen die Landschaft der Antihydrolysemittel: der Aufstieg nachhaltiger Materialien und die Nachfrage nach Hochleistungspolymeren für extreme Umgebungen.
Nachhaltige Materialien: Da biologisch abbaubare Kunststoffe wie PLA, PBAT und PHA Marktanteile gewinnen, steigt der Bedarf an kontrolliertem Hydrolyseschutz (um Haltbarkeit und biologischen Abbau auszugleichen) sprunghaft an. Bio-SAH™ steht hier an vorderster Front, mit Formulierungen, die auf die einzigartigen Verarbeitungs- und Leistungsanforderungen dieser Materialien zugeschnitten sind.
Polymere für extreme Umweltbedingungen: Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energien drängen darauf, dass Polymere unter heißeren und feuchteren Bedingungen eingesetzt werden (z. B. Batteriegehäuse von Elektrofahrzeugen, Rotorblätter von Windkraftanlagen). Unsere Carbodiimide ermöglichen mit ihrer thermischen Stabilität (z. B. die TGA-Leistung von Bio-SAH™ 372N) und ihrer robusten Hydrolysebeständigkeit diese Anwendungen der nächsten Generation.
Darüber hinaus reduzieren Polymere mit längerer Lebensdauer (dank Antihydrolysemitteln wie Bio-SAH™) im Zuge der zunehmenden Initiativen zur Kreislaufwirtschaft den Abfall und unterstützen Recyclingbemühungen – im Einklang mit globalen Nachhaltigkeitszielen.
Die Hydrolyse von Polymeren muss nicht länger eine unvermeidliche Bedrohung darstellen. Carbodiimid-Antihydrolysemittel, insbesondere unsere Bio-SAH™-Serie, bieten eine proaktive Lösung: Sie stoppen die Hydrolyse an ihrer Quelle durch gezielte chemische Reaktionen, bieten unübertroffene Leistung und passen sich an unterschiedliche Produktionsanforderungen an. Ob Sie technische Kunststoffe für den Automobilbereich, biologisch abbaubare Verpackungen für Konsumgüter oder Hochleistungselastomere für industrielle Anwendungen formulieren, Bio-SAH™-Carbodiimide bieten die Haltbarkeit, Vielseitigkeit und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, die erforderlich sind, um in einem wettbewerbsintensiven Markt die Nase vorn zu haben.
Sind Sie bereit, Ihre Polymere vor Hydrolyse zu schützen und ihr volles Leistungspotenzial auszuschöpfen? Entdecken Sie unsere Bio-SAH™-Produktpalette im Detail, laden Sie technische Datenblätter herunter oder kontaktieren Sie unser Expertenteam, um maßgeschneiderte Lösungen für Ihre spezifische Anwendung zu besprechen. Lassen Sie uns Polymere bauen, die lange halten – selbst in den rauesten Umgebungen.
A: Sie reagieren mit durch Hydrolyse erzeugten Carbonsäuren unter Bildung stabiler Harnstoffbindungen und verhindern so die weitere Spaltung der Polymerkette.
A: Sie werden durch Isocyanatkondensation hergestellt und weisen eine hohe Reinheit, keine Schwefelrückstände und mehrere Formen (fest/flüssig) für verschiedene Systeme auf.
A: Polymere mit Ester-/Urethan-/Amidgruppen, z. B. PET, TPU, PLA, PBT.
A: Passen Sie die Polymerform an: 342Liquid für Flüssigkeiten, 362Pulver für Trockenmischungen.
A: Einige Qualitäten erfüllen die FDA-Standards und sind für Materialien mit Lebensmittelkontakt geeignet.
