Organische Losungs – und Verdiinnungsmittel

Organische Losungs – und Verdunnungsmittel sind wichtige Bestandteile von Beschich – tungs – und Klebstoffen, von Kitten und anderen plastischen Massen. Wie aus Tab. 10.8 zu ersehen, handelt es sich in der Regel um niedermolekulare organische Substanzen, die den in Abschnitt 10.1 besprochenen Grundklassen organischer Verbindungen zuzuordnen sind.

Die Wahl des im konkreten Fall zu verwendenden Losungsmittels bzw. Losungsmittelge – mischs hangt von den folgenden Kriterien ab:

• hohes Losevermogen fur das Bindemittel

• ausreichende Verdunstungsgeschwindigkeit

• moglichst hoher Flammpunkt (d. h. geringe Entflammbarkeit)

• physiologische Unbedenklichkeit.

Unter dem Flammpunkt (FP) versteht man die niedrigste Temperatur (in °С), bei der sich die aus der Flussigkeit entweichenden Dampfe bei Atmospharendruck durch eine offene Flamme (oder andere Zundquellen) entflammen lassen. Bei dieser Temperatur erlischt die Flamme allerdings wieder, sobald die Zundquelle entfemt wird. Damit das Gemisch dauer – haft brennt, ist eine Temperatur erforderlich, die ungefahr 10°C iiber dem Flammpunkt liegt. Diese Temperatur wird als der Brennpunkt der Flussigkeit bezeichnet. Der Flamm­punkt wird zur Beurteilung der Brandgefahrdung einer Flussigkeit herangezogen. Je niedri – ger der Flammpunkt, desto starker neigen die Fliissigkeiten zur Bildung explosiver Dampf- Luft-Gemische (z. B. Flammpunkt von Diethylether: -40°C, von Benzol: -11°C und von Benzin: ca. -26°C).

Die Losungsmittel wurden bisher hinsichtlich ihrer Mischbarkeit mit Wasser in zwei Ge – fahrengruppen unterteilt:

• Gefahrengruppe A: mit Wasser nicht oder nur begrenzt mischbar;

• Gefahrengruppe В: mit Wasser mischbar.

Diese Unterteilung ist mit dem Inkrafttreten der neuen Betriebssicherheitsverordnung (10/ 2002) – BetrSichV – am 01.01.2003 und dem gleichzeitigen Aulierkrafttreten der Ver – ordnung uber brennbare Flussigkeiten (VbF) weggefallen. Seitdem gelten fur die Entziind- lichkeit der Losungsmittel nur noch die Einstufungen und Kennzeichnungen laut Richtlinie 67/ 548/EWG, was eine Vereinfachung und Harmonisierung im europaischen Gefahrstoff – recht bedeutet. Die Entzundlichkeitskriterien sind wie folgt festgelegt:

• Flammpunkt < 0°C und Siedepunkt von hochstens 35°C, Einstufung: „Hochentzlind – lich64, Kennzeichnung: F+;

• Flammpunkt < 21 °С aber nicht hochentzundlich, Einstufung: „Leichtentziindlich44, Kennzeichnung: F;

• Flammpunkt 21…55°C, Einstufung: „Entziindlich44, Kennzeichnung: ohne;

• Flammpunkt > 55°C, keine Einstufung, Kennzeichnung: ohne.

Physiologisch vollig unbedenkliche Losungsmittel gibt es nur sehr wenige. Hat man die Wahl, sollte man stets ein Losungsmittel mit einem hohen МАК-Wert, d. h. einer geringen gesundheitsschadigenden Wirkung, und einem hohen Flammpunkt verwenden.

Die Toxizitat des Losungsmittels kann der Kennzeichnung auf dem Etikett bzw. dem Si- cherheitsdatenblatt entnommen werden. Es gelten hier die Kriterien wie fur alle Gefahr – stoffe: „Sehr giftig44 (Symbol T+), „Giftig44 (Symbol T) und „Gesundheitsschadlich44 (Sym­bol Xn). AuBerdem sind unbedingt die Kennzeichnungen „Krebserzeugend44, „Fortpflan – zungsgefahrdend46, „Erbgutverandemd44 oder „Sensibilisierend44 zu beachten, die verschliis- selt in den R-Satzen enthalten sind. AuBer diesen reinen Toxizitatskriterien muss darauf verwiesen werden, dass ein Losungsmittel auch atzend (Kennzeichnung: C) sein kann oder die Haut, die Atemwege bzw. die Augen reizen kann (Kennzeichnung: Xi). Zum Schutz der Umwelt hat man inzwischen fur eine Reihe von Stoffen die Kategorie „Umweltgefahrdend44 (Kennzeichnung: N) eingefuhrt.

Das Losungsmittel bewirkt eine molekulare Auflosung bzw. Verteilung des Bindemittels. Haufig werden dem Losungsmittel aus Kostengrunden oder zur Verdiinnung des Binde­mittels Verschnitt – bzw. Verdunnungsmittel beigemischt. Obwohl sie allein nicht in der Lage sind, das Bindemittel aufzulosen, verbessem sie die Verarbeitbarkeit von Beschich – tungsstoffen unterschiedlichster Art. Ein glatter, porenfreier Anstrichfilm kann bei Ver – wendung von Verschnittmitteln allerdings nur dann entstehen, wenn sie schneller verduns- ten als die Losungsmittel. Anderenfalls fallt der geloste Stoff wahrend des Trocknens aus. Olige Bindemittel lassen sich beispielsweise mit Terpentinolen oder Nitroverdiinnung (Lo – sungsmittelgemisch aus Estem, Ethanol, Aceton, Toluol, Xylolen und Glycolderivaten) verdunnen. Fur Olfarben wird auch Leinolfimis benutzt. Eine Ubersicht iiber die Mischbar – keit der Losungsmittel ist Abb. 10.4 zu entnehmen.

Die losende bzw. verdiinnende Wirkung ist zeitlich begrenzt, da bereits mit dem Auftragen der Mischung Losungs – und Verdunnungsmittel wieder zu verdunsten beginnen. Man geht davon aus, dass sich beispielsweise in einer losungsmittelhaltigen Kunststoffdispersion der

Losungsmittelanteil durch Verdunsten innerhalb der ersten 24 Stunden um ca. 80% verrin – gert. Bei der Verarbeitung losungsmittelhaltiger Kleb – und Anstrichstoffe ist deshalb in Innenraumen fur eine gute Belliftung zu sorgen.

Tabelle 10.8 Organische Losungs – und VerdOnnungsmittel

Bezeichnung

Formel L6slichkeital inH20(g/l)

Flamm – punkt (°С)

Dichte a) (g/cm3)

МАК-Wertc) (mg/m3)

Kohlenwasserstoffe

Benzin (z. B. n-Hexan)

CnH2n+2

0,013

-26

0,6594

180

Cyclohexan

C6H12

0,050

-10

0,7785

700

Benzol

СбН6

1,77

-11

0,8788

3,3 (TRK)b)

Toluol

C6H5-CH3

0,47

+7

0,866

190

Xylole

СбН4(СН3)2

0,2

+23

0,857-0,876

1 440 (221/EG)

Styrol

CH2=CH-C6H5

0,24

+31

0,909

85

Chlorkohlenwasserstoffe

Dichlormethan

CH2C12

20

1,3283

360

Trichlormethan

СНСІЗ

8,2

1,4832

50

(Chloroform)

T etrachlormethan

ССЦ

0,8

1,5924

64

(T etrachlorkohlenstoff) Trichlorethylen

CHC1 = CC12

U

1,4692

270

Chlorbenzol

C6H5C1

0,49

+28

1,1058

47

Alkohole

Methanol

CH3OH

mischbar

+11

0,7914

260

Ethanol

C2H5OH

mischbar

+12

0,7894

1900

Isobutanol

І-С4Н90Н

95

+27

0,8027

300

Ethylenglycol

CH2OH-CH2OH

mischbar

+111

1,1131

26

Glycerin

CH2OH-

mischbar

+160

1,261

Ether

Diethylether

CHOH-CH2OH

C2H5-0-C2H5

75

-40

0,7137

1200 (308/EG)

Ketone

Aceton

CH3-CO-CH3

mischbar

-19

0,7908

1200

Ester

Essigsaureethylester

c2h5-o-co-ch3

86

-4

0,9020

1400

(Ethylacetat)

Essigsaurebutylester

C4H9-0-C0-CH3

30

+19

0,8716

480

(iso-Butylacetat)

Methylmethacrylat

(MMA)

CH2 = C(CH3)-COOCH3 16

+8

0,944

210

Sonstiee

Schwefelkohlenstoff

cs2

2,2

-30

1,2625

16

bei20°C; TRK = Technische Richtkonzentration; [UC 7].

Подпись: Wasser Heptan Methylethylketon Essigsaureethylether (Butanon) Abbildung 10.4 Mischbarkeit von Losungsmitteln a) durchgezogene Linien: unbegrenzt mischbar; b) gestrichelte Linien: begrenzt mischbar; c) gepunktete Linien: wenig mischbar und d) keine Verbindung: nicht mischbar.

Die Gesundheitsgefahrdung durch Losungsmittel auf der Grundlage von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, von Estem und Ketonen hangt mit ihrer hohen Fluch – tigkeit und ihrem ausgezeichneten Fettlosevermogen zusammen. Durch Anreicherung im Organismus kommt es zu Schadigungen der Leber, der Nieren und des Zentralnervensys – tems.

Aufgrund ihrer gesundheitsschadigenden Wirkungen geht die Industrie heute mehr und mehr zur Entwicklung und Produktion von losungsmittelarmen bzw. – freien, wasserver – dunnbaren Beschichtungsstoffen tiber, zu nennen waren Dispersions-Anstrichstoffe und Lacke mit Acryl – und Alkydharzen als Bindemittel.