Lackeigenschaften messen und steuern

Beschichtungen und Beschichtungsstoffe wie Lacke, Druckfarben, Anstrichstoffe, etc. sind meist komplexe Mehrstoffsysteme, deren Physik und Physikalische Chemie nicht ohne weiteres zu verstehen ist. "Lackeigenschaften messen und steuern" liefert einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der physikalisch-chemischen Grundlagen von Beschichtungssystemen. Ziel dieses wichtigen Fachbuches ist es, das Basiswissen in den Gebieten der Rheologie, Grenzflächen und Kolloide verständlich darzustellen und dabei den Bogen von der Theorie bis hin zu wichtigen anwendungstechnischen Verhaltensweisen zu schlagen. Denn jede Prozess- und Produktoptimierung steht und fällt mit dem Verständnis der physikalisch-chemischen Zusammenhänge und der verwendeten Analysenmethode. Die Autoren beschäftigten sich zunächst ausführlich mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen, Löslichkeit und Verträglichkeit, bevor sie detailliert in die Themen Rheologie, Rheometrie, Grenzflächen, Benetzung, Verlauf und Adhäsion einsteigen. Auch der Kolloidchemie bei Lacken und anderen Beschichtungsstoffen wird Rechnung getragen. "Lackeigenschaften messen und steuern" richtet sich in erster Linie an Lackingenieure, aber auch an Chemiker und Techniker sowie an all jene, die ein ganzheitliches Verständnis der Beschichtungssysteme anstreben.

1Lackeigenschaften messen und steuern1.1Bestandteile von Lacken und Beschichtungsstoffen1.2Benetzung und Verlauf2Zwischenmolekulare Wechselwirkungen, Löslichkeit und Verträglichkeit2.1Van der Waals-Wechselwirkungen2.2Löslichkeit und Verträglichkeit2.3Dreidimensionale Löslichkeitsparameter2.4Literatur3Rheologie3.1Viskosität und Elastizität3.2Rheologische Grundbegriffe3.2.1Deformation3.2.2Elastizität3.2.3Zugversuch (Zugspannung) 3.2.4Poisson-Zahl3.2.5Rheologische Zustandsbereiche von Polymeren3.2.6Schubspannung und Viskosität3.2.7Scherrate3.3Abweichung vom newtonschen Fließverhalten3.3.1Fließgrenze3.3.2Scherverdünnendes Fließverhalten (Strukturviskosität und Thixotropie) 3.1.3Scherverdickendes Fließverhalten (Dilatanz und Rheopexie) 3.4Temperaturabhängigkeit der Viskosität3.5Viskosität von Lösungen und Dispersionen3.5.1Viskosität von Polymerlösungen3.5.2Viskosität von Dispersionen3.6Literatur4Rheometrie4.1Randbedingungen für die rheologische Messung4.2Messgeräte4.2.1Fließfelder4.2.2Kugelfall- und Blasenviskosimeter4.2.3Kapillarviskosimeter und Auslaufbecher4.2.4Relativ-Viskosimeter mit Drehkörper4.2.5Rotations- und Oszillationsrheometer4.3Rheologische Untersuchungsmethoden4.3.1Rampenversuch4.3.2Scherratensprung4.3.3Kriech- und Kriecherholungs-Versuch - viskoelastisches Verhalten4.3.4Oszillationsversuch - Schwingungsrheometrie4.4Literatur5Grenzflächen5.1Oberflächenenergie und Oberflächenspannung5.1.1Kapillardruck- Gleichung von Young und Laplace5.1.2Dampfdruck kleiner Tröpfchen - kelvinsche Gleichung und Löslichkeit von Kristallen - ostwaldsche Gleichung5.2Adsorption an Grenzflächen5.2.1Gibbssche Adsorptionsisotherme5.2.2Adsorptionsisothermen5.2.3Bestimmung der spezifischen Oberfläche (BET-Methode)5.3Messung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten5.3.1Ringmethode5.3.2Plattenmethode 5.3.3Methode des hängenden Tropfens5.3.4Kapillarmethode5.3.5Dynamische Oberflächenspannung5.4Temperaturabhängigkeit der Oberflächenspannung5.5Benetzung von Festkörpern5.5.1Kontaktwinkel - youngsche Gleichung5.5.2Spreitungskoeffizient5.5.3Kritische Oberflächenspannung - Zisman-Methode5.5.4Oberflächenenergie niederenergetischer Festkörper5.6Literatur6Benetzung, Verlauf, Adhäsion6.1Lackieren und Bedrucken unterschiedlicher Substrate6.2Benetzungsstörungen6.2.1Entnetzung, Krater, Fischaugen6.2.2Bénardsche Zellen, Orangenhaut6.3Verlaufsmodell6.4Oberflächenrauheit6.5Benetzung fester Körper6.5.1Benetzung von Pigmenten6.5.2Benetzung niederenergetischer Oberflächen6.6Oberflächenaktive Substanzen im Lack6.7Methoden zur Vorbehandlung von Kunststoffen6.7.1Vorbehandlung durch aktivierten Sauerstoff6.7.2Gasphasenfluorierung6.8Adhäsion6.8.1Adhäsionstheorien6.8.2Entwicklung der Adhäsion bei der Filmbildung6.8.3Innere Spannungen6.8.4Weak Boundary Layer Theorie6.8.5Methoden zur Messung der Haftfestigkeit6.8.6Haftvermittler und Primer6.9Literatur7Kolloidchemie bei Lacken und anderen Beschichtungsstoffen7.1Kolloidale Systeme7.1.1Klassifizierung und Strukturen7.1.2Größenordnungen kolloidaler Systeme7.2Messung von Teilchengrößen und Teilchengrößenverteilungen7.2.1Darstellung von Teilchengrößenverteilungen7.2.2Primärteilchen und Aggregate7.2.3Sedimentation im Schwerefeld7.2.4Messung der Teilchengröße durch Lichtstreuung7.3Stabilisierung von Kolloiden7.3.1Elektrostatische Stabilisierung von Kolloiden7.3.2Wechselwirkung zwischen Molekülen7.3.3Wechselwirkung zwischen den Dispersionsteilchen7.3.4Elektrophoretische Beweglichkeit und Messung des Zetapotenzials7.3.5Sterische Stabilisierung von Kolloiden7.3.6Stabilisierung durch Polymere und Ladungen7.4Pigmentteilchen im Lack7.4.1Pigmente in Lieferform7.4.2Dispergieren7.4.3Dispergiermaschinen7.4.4Rheologie von Pigmentdispersionen7.4.5Schockerscheinungen7.4.6Testmethoden zur Pigmentauswahl7.4.7Anwendungstechnische