Entgasungsmittel sind Hilfsstoffe, die flüchtige Substanzen wie Luft, Feuchtigkeit und niedermolekulare Verbindungen freisetzen, die bei der Vernetzungs- und Erstarrungsreaktion von Pulverbeschichtungen beim Schmelzen und der Filmbildung entstehen. Sie gleichen zudem die durch die freigesetzten niedermolekularen Verbindungen verursachten Poren rechtzeitig aus und verhindern so die Bildung von kleinen Löchern oder Poren im Beschichtungsfilm. Diese Art von Additiv ist ein gängiger Zusatzstoff in Pulverbeschichtungen und wird üblicherweise den Pulverbeschichtungsformulierungen beigemischt.
Das üblicherweise in Pulverbeschichtungen verwendete Entgasungsmittel ist Benzoin. Benzoin ist ein weißes oder hellgelbes, geruchloses Kristall mit einem Schmelzpunkt von 133–137 °C und einem Siedepunkt von 344 °C. Es ist in Wasser und Ether schwerlöslich und in heißem Aceton und Ethanol löslich. Sein Nachteil besteht darin, dass es bei hohen Temperaturen leicht zu einer Vergilbung der Beschichtung führen kann. Um die Nachteile von Benzoin zu überwinden,modifizierte Benzoin- und Wachs-basierte EntgasungsmittelEs wurden solche entwickelt, die unter Back- und Aushärtungsbedingungen nicht zur Vergilbung neigen.
Die Ergebnisse von Experimenten und Produktionsverfahren zeigen, dass bei der Vernetzung und Aushärtung von Pulverbeschichtungen, die niedermolekulare Verbindungen bilden, die Zugabe von Entgasungsmitteln erforderlich ist. Die Zugabe von Entgasungsmitteln ist bei gängigen Epoxid-, Epoxid-Polyester-, Polyester- und Polyurethan-Pulverbeschichtungen sinnvoll, da diese Beschichtungen während der Produktion und Anwendung anfällig für Feuchtigkeitsaufnahme sind. Bei matten Epoxid- und matten Pulverbeschichtungen lassen sich ohne die Zugabe von Entschäumern wie Benzoin Poren und andere Defekte nur schwer erzeugen. Die genauen Gründe hierfür sind noch nicht vollständig geklärt. Möglicherweise liegt es auch daran, dass die Oberfläche der Beschichtung nicht so glatt und glänzend wie bei Hochglanzbeschichtungen ist und einige Beschichtungsdefekte weniger deutlich sichtbar sind, was zu einem besseren Hautgefühl führt.
Benzoin wird derzeit noch häufig als Entgasungsmittel in Pulverbeschichtungen eingesetzt, mit einer Dosierung von etwa 0,5 % des gesamten filmbildenden Materials. Diese Dosierung kann je nach Art und Zusammensetzung der Pulverbeschichtung innerhalb eines bestimmten Bereichs angepasst werden. Bei Polyester-HAA-Pulverbeschichtungen (Hydroxyalkylamid) sollte die Dosierung aufgrund des Einflusses von Benzoin auf die Vergilbung des Beschichtungsfilms auf etwa 0,3 % des gesamten filmbildenden Materials begrenzt und der Einsatz so weit wie möglich minimiert werden.Zusätzlich können auch Glättungs- und Entgasungsmittel auf Basis synthetischer Wachse verwendet werden, und zwar in einer Dosierung von etwa 1 % der gesamten Pulverbeschichtungsformel.
Bei Pulverbeschichtungen werden Entschäumer zu Gusseisen, Aluminiumguss, feuerverzinkten Stahlplatten und warmgewalzten Stahlplatten mit Sand- oder Nadellöchern auf der Oberfläche des Werkstücks hinzugefügt, um die Bildung von Partikeln oder Poren im Beschichtungsfilm zu verhindern. Diese Additive verhindern die Blasenbildung in der Beschichtung.
Beim Pulverbeschichten von Gusseisen-, Aluminiumguss-, feuerverzinkten oder warmgewalzten Stahlblechen mit Poren schmilzt die Pulverbeschichtung während des Einbrenn- und Aushärtungsprozesses und verschließt dabei die Poren. Mit steigender Temperatur dehnt sich die Luft in den Poren aus, wodurch der Innendruck kontinuierlich zunimmt. Sobald der Innendruck die Festigkeit der geschmolzenen Beschichtung leicht übersteigt, platzt die Beschichtung und die Luft entweicht in Form kleiner Bläschen. Durch die Erstarrungsreaktion während der Filmbildung steigt die Schmelzviskosität der Beschichtung kontinuierlich an, bis ein fester Film entsteht. Reicht der Innendruck in den kleinen Bläschen nicht aus, um den Film zum Platzen zu bringen, bilden sie Partikel oder Granulate, die von der Oberfläche des Films abstehen. Ist der Innendruck in den Bläschen ausreichend, platzt die Beschichtung, und die Luft entweicht in die Atmosphäre. Wenn die Beschichtung an dieser Stelle ihre Nivellierungsfähigkeit verloren hat und die kleinen Luftlöcher, durch die Luft entweichen kann, nicht mehr überbrücken kann, bilden sich typische vulkanische Kraterpartikel oder -granulate, die zu einem ernsthaften Problem werden.
Werden Entschäumer Pulverbeschichtungen zugesetzt, verringern sie deren Schmelzviskosität und Oberflächenspannung. Dadurch können Luftblasen in Poren und Poren der Beschichtungsoberfläche, die durch Einbrenntemperatur und -druck beeinflusst werden, leichter entweichen und den noch nicht ausgehärteten Beschichtungsfilm glätten. Gleichzeitig werden die Lücken im Beschichtungsfilm, durch die Blasen entweichen, geschlossen, wodurch die Bildung von Partikeln und Unebenheiten im Beschichtungsfilm verhindert wird.
Da sich die Entschäumungsmechanismen von wasser- und lösemittelbasierten Beschichtungen grundlegend von denen von Pulverbeschichtungen unterscheiden, können die in wasser- und lösemittelbasierten Beschichtungen verwendeten Entschäumer nicht direkt auf Pulverbeschichtungen angewendet werden. Aufgrund der Besonderheiten von Pulverbeschichtungen gibt es auch deutlich weniger verschiedene Entschäumer als für wasser- und lösemittelbasierte Beschichtungen.
Veröffentlichungsdatum: 15. August 2025