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Geschichtliches zu Epoxidharz

Noch zum Beginn des 20. Jahrhunderts kam es vor, daß der Chemiker klebrige, schmierige Massen, die er bei seinem organisch synthetischen Arbeiten anstelle der zu erwartenden Kristalle erhalten hatte, kurzerhand als Harze bezeichnete und wegwarf.

Geschichtliches zu Epoxidharz

Bild Geschichtliches zu Epoxidharz

Selbst für die damals bereits bekannten reinen Polymerisate von Styrol und anderen Vinylverbindungen fand man keine Verwendung. Das Zeitalter der Kunststoffe oder der Chemiewerkstoffe war noch nicht angebrochen.

Heute befinden wir uns in einem Zeitalter, in dem Metalle, Holz- und anderen Werkstoffe immer mehr durch Kunststoffe ersetzt werden. Häufig ist für diese Substitution der Preis ausschlaggebend, oft aber die Tatsache, daß es heute Kunststoffe gibt, die sehr hohe mechanische und elektrische Eigenschaften wie auch Chemikalienfestigkeit aufzeigen, so daß neue, leichtere, praktischere und bessere Konstruktion möglich sind, als dies mit klassischen Werkstoffen der Fall war.

Vor der Jahrhundertwende waren alle damals bekannten Kunststoffe umgewandelt der Naturstoffe (z.B. nehmen vulkanisierter Kautschuk, Zelluloid). Erst nach 1900 begann die Entwicklung der synthetischen Kunststoffe. Einer der ersten Kunststoffen war Phenol- Formaldehyd- Harz. Obwohl die Reaktion von Phenol mit Formaldehyd schon von A. Bayer (1872) beschrieben worden war, begann die industrielle Auswertung dieses Kunstharzes durch Baekeland erst Jahrzehnte später (1907, unter dem Namen Bakelit). Dieses zeitliche Intervall zwischen der Entdeckung einer chemischen Reaktion und deren kommerziellen Auswertung ist nichts Außergewöhnliches.

Zwischen der Entdeckung von Melamin (1834, durch Justus von Liebig) und der Industrie ihren Auswertung von Melamin- Formaldehyd- Harzen durch die Ciba im Jahre 1935 liegt sogar ein ganzes Jahrhundert. Wissen ließen sich noch zahlreiche Beispiele nennen, u.a. auch die Epoxidharze, wo Schlack (1934) den wahren Einsatz dieser Harze noch nicht erkannte, sondern erst P. Castan (1938).

P. Castan, damals Chemiker der Firma Gebrüder De Trey AG, Zahntechnische Produkte, Zürich, gebührt das Verdienst, die charakteristischen Eigenschaften auf dem Kunststoffsektor erkannt zu haben.

Er beschrieb ein Harz, daß bei der Reaktion von Bisphenol A mit Epichlorhydrin entsteht, sowie dessen Härtung mit Phthalsäureanhydrid und basischen Härtern in zwei von 1938 und 1943 datierenden Patentanmeldungen, die auch schon Andeutungen über spätere industrielle Anwendung und außerhalb des Dentalgebietes enthielten. Die Erfindung führte zunächst zu einem Gießharz für Zahntechniker, das jedoch bald wieder aus dem Handel zurückgezogen wurde.

Ciba Aktiengesellschaft, Basel, dehnte die Verwendung dieses Harze auf das gesamte Gebiet der Kunststoffanwendung aus und erschien von 1946 an mit Klebe-, Gieß- und Lackharzen unter der geschützten Bezeichnungen Araldit auf dem Markt. Etwas später setzte die Entwicklung in den USA durch die Firmen Devoe & Raynolds und Shell, und zwar zunächst auf dem Lacksektor, ein.

Die Epoxidharze belegen heute einen festen Platz als Werkstoff in zahlreichen Industrien, wie in der Elektro-, Automobil-, Flugzeug-, Lack-, Bauindustrie u. a. m. Insbesondere die Vielseitigkeit der Anwendungsmöglichkeiten als Spezialität, der jeweiligen Anwendung optimal angepaßt, zeichnet diese Harzklasse aus.

Im Bau von Fertigungsmitteln in der Flugzeug-, Automobil-, Elektroindustrie sowie in der metallverarbeitenden Industrie haben Kunstharze allgemein, besonders aber Epoxidharze, ein außerordentlich interessantes Einsatzgebiet gefunden.

Bis in die neueste Zeit kamen als Werkstoffe für die Herstellung von Modellen und Lehren Holz und Gips, für die Fabrikation von Werkzeugen zur spanlosen Verformung, d.h. für das Tiefziehen, Streckziehen oder prägen von Blechen, jedoch ausschließlich Metalle zur Verwendung. Holz und Gips zeigen neben geringer Härte ungenügende Dimensionsstabilität. Metalle, wie Gußeisen, Stahl usw., haben sich dagegen als Konstruktionsmaterial bewährt. Allerdings ist die Herstellung der Metallwerkzeuge äußerst kostspielig und langwierig. Der Gedanke, Kunstharze anstelle von Metallen, Holz und Gips zu verwenden und somit Werkzeuge rascher und billiger herzustellen, lag nahe und wurde während des Zweiten Weltkrieges erstmals von der amerikanischen Flugzeugindustrie in die Tat umgesetzt. Unter den für die Herstellung solcher Fertigungsmittel in Betracht kommenden Zellulosederivaten, Phenol -, ungesättigte Polyester-, Polyurethan und Epoxidharzen haben sich die letztgenannten aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften einer klaren Vorrangstellung erobert.

Qeulle Text: www.tobias-hanhart.de


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