Melaminharz

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Strukturelement eines gehärteten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharzes

Melaminharze (Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharze, DIN-Kurzzeichen: MF) sind Kunstharze (Kondensationsharze), die auf den Verbindungen Melamin und Formaldehyd basieren und zu den Aminoplasten zählen.[1] Nach dem Durchhärten über eine Polykondensation bilden die Harze duroplastische Kunststoffe. Neben den klassischen Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharzen werden auch modifizierte Melaminharze, wie Melamin-Phenol-Formaldehyd-Harze (DIN-Kurzzeichen: MPF) und Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze (DIN-Kurzzeichen: MUF) hergestellt.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Melamin wurde 1834 von Justus Liebig erstmals dargestellt. In Deutschland und der Schweiz begann in den Jahren 1936 bis 1938 die großtechnische Melaminharzproduktion.[2] 1957 kamen Melamin-Phenol-Formaldehyd-Copolykondensate auf den Markt.[3]

Herstellung von Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Zwischenprodukt werden Hydroxymethylmelamine (Hexamethylolverbindungen) durch Addition von Formaldehyd an Melamin in wässriger Lösung gewonnen. Je nach Menge an Formaldehyd bilden sich Tri- bis Hexa-Hydroxymethylmelamine:

Bildung von Hydroxymethylmelaninen.svg

Das in Wasser lösliche Produkt wird als Lösung oder nach Trocknung als Pulver weiterverarbeitet. Mit Füllstoffen (z. B. Zellstoff) und Zuschlägen, wie Farbstoffe und Katalysatoren, werden nach Trocknung Formmassen gewonnen. Bei 140–160 °C unter Druck erfolgt eine Polykondensation, die zu unlöslichen und nicht schmelzbaren Formteilen oder Beschichtungen führen. Die Kondensationsreaktionen führen zur Verknüpfung der Monomere über Ether- und Methylengruppen:[4]

Melamin-Kondensation.svg

Bei vollständiger Härtung bilden sich jedoch engmaschig über Methylengruppen vernetzte Kunststoffe:[3]

Melamin gehärtet1.svg
Mögliche Struktur eines gehärteten Melamin-Formaldehyd-Harzes. Gestrichelte Linien deuten die Fortsetzung des Makromoleküls an.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Eigenschaften von Melaminharzen sind deutlich von den Zuschlägen abhängig. Sie sind im Vergleich zu anderen Duroplasten gut witterungs- und lichtbeständig. Sie sind dauerhaft thermisch (80–130 °C) und mechanisch recht stabil und sind mittelgute elektrische Isolatoren. Sie neigen jedoch zur Rissbildung wegen Nachschwindung.

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Teller aus Melaminharz

Melaminharze werden zur Herstellung von Formteilen mit Füllstoffen (40–50 %) für elektrische Isolierteile, Schalterteile, Essgeschirr, Beschläge von Kochgeschirr verwendet. Als Schichtpressstoffe, beispielsweise mit Papier, Glasfasern oder Baumwollgewebe, werden sie für Möbel- und Türbeschichtungen verwendet. Vorkondensate werden als Leim- oder Lackharze (Einbrennlacke) genutzt.

Modifizierte Melaminharze[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Melamin-Phenol-Formaldehyd-Harze (MPF)
  • Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze (UMF)
  • Melamin-Polyester
  • MUPF-Leim

Handelsnamen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Eintrag zu Melaminharze. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 20. Juni 2014.
  2. Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2001.
  3. a b Wolfgang Kaiser: Kunststoffchemie für Ingenieure. 3. Auflage, Carl Hanser, München 2011, S. 423 ff.
  4. Eintrag zu Melamin-Formaldehyd-Harze. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 20. Juni 2014.