16.11.2015

Nanopartikel in Farben

Ein neue Übersichtsseite des Informationsportals DaNa befasst sich mit verschiedenen Aspekten von Nanopartikeln in Farbstoffen. Die Seite informiert unter anderem über die verschiedenen Anwendungen, über Vorkommen sowie das Freisetzungspotential von Nanomaterialien in Farben.

Farben sind komplexe Gemische verschiedenster Substanzen wie Pigmente, Harze/Bindemittel, Lösemittel und Zusatzstoffe. Hier werden Farben als Flüssigkeiten, die zum Schutz, zur Versiegelung oder Färbung auf eine feste Oberfläche aufgetragen werden, betrachtet. Wesentlicher Bestandteil hierfür sind Farbpigmente, die meist als kleine Partikel enthalten sind. Nanomaterialien werden Farben heutzutage gezielt beigegeben, um Eigenschaften von Farben verbessern und neue Funktionalitäten zu schaffen. Beispiele davon sind wasser-/schmutzabweisende Oberflächen, UV-Schutz, antimikrobielle Resistenz, Kratzfestigkeit oder auch eine verlängerte Lebensdauer der Farbpigmente. Aktuelle Studien haben sich mit den Auswirkungen von Nanomaterialien in Farben beschäftigt, um potenzielle Risiken frühzeitig zu erkennen, zu vermeiden und damit den Nutzen zu verbessern.

Die derzeit meistgenutzten Nanomaterialien in der Lack- und Farbindustrie sind nanoskaliges Titandioxid und Siliziumdioxid. Abhängig von der Art der Farbe und der gewünschten Funktionalität werden die Nanomaterialien entweder als freies Pulver, als Granulat oder in Form stabilisierter Teilchen in einer Dispersion verarbeitet. Meist werden die Nanomaterialien dafür in ein Vorgemisch eingearbeitet, so dass das Nanomaterial fest in der Farbmatrix verankert wird. Weiter können Farben bzw. Produkte eine nanostrukturierte Oberfläche aufweisen oder nanoskalige Materialien enthalten.

Als selbstreinigende Farben bezeichnet man Farben, die sowohl photokatalytische Effekte als auch wasserabstossende Eigenschaften aufweisen. Wasser und Schmutz haften dadurch nicht mehr auf der Oberfläche, so dass diese seltener gereinigt werden muss. Erhöhte Kratz- und Witterungsbeständigkeit von Farben werden durch die Beigabe von nanoskaligem Siliziumdioxid erzielt.

In Experimenten zum Freisetzungsverhalten (Abrieb, Verwitterung und Versickerung) von Nanofarben wurden keine der analysierten Nanomaterialien in signifikanten Mengen in die Luft freigesetzt. Sehr geringe Mengen an Titandioxid und Siliziumdioxid konnten im Wasser nachgewiesen werden. Nach der Verbrennung von farbhaltigem Schutt wurden die Nanomaterialien nur in der Asche gefunden.

Quelle: DaNa