GREEN SOLVENTS ▌ in Lacken und Beschichtungen Dr. Christian Braunshier 22.10.2015 AGENDA Green Solvents in Lacken und Beschichtungen ▌ Allgemeines Begriffe, Grüne Chemie, Definitionen ▌ Lösungsmittel Definition, Verbrauch, Kennzeichnung, Eigenschaften ▌ Green Solvents Beispiele, Eigenschaftsvergleich, Zusammenfassung BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 2 GREEN SOLVENTS Allgemeines - Begriffe Es gibt keinen international anerkannten Standard für „Grüne Produkte / Grüne Chemie“ Green Solvents sind Bestandteil der „Grünen Chemie“. Deren Schwerpunkt im Bereich chemischer Reaktionen, Synthese /Herstellung liegt Grob Allgemein kann folgendes gelten: „Grüne Produkte und Verfahren sollen Umweltverschmutzungen verringern oder (bestenfalls) ganz vermeiden“ Unter Umweltverschmutzung kann im weiteren Sinn auch die Beeinträchtigung des Menschen in all seinen Belangen (Sicherheit, Gesundheit, Wohlbefinden) verstanden werden. BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 3 GREEN SOLVENTS Allgemeines - Begriffe Bauchemie - Aspekte Flüchtige organische Verbindungen (VOC) Regelungen zur Reduktion und/oder Vermeidung: VOC-Regelung, VbF-Regelung Sicherung natürlicher Ressourcen Berücksichtigung begrenzter Ressourcen (z.B. Erdöl) Verschiedene Regelungen führen zu (bzw. sollen zu führen) geringeren Energieverbrauch (zB Sparlampe, Wärmedämmung, …) BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 4 GREEN SOLVENTS Green Solvents - Bedeutung Was ist ein Green Solvent? Umweltfreundliche Lösungsmittel oder Biolösungsmittel aus Nutzpflanzen (University of Bristol) Grünes Lösungsmittel: Mögliche Gefahren die aus den Eigenschaften der bisherig verwendeten Produkte resultieren zu MINIMIEREN oder zu BESEITIGEN Es sind also Produkte gesucht mit … Höherem Flammpunkt – VbF, ADR, Lagerung Höherem Siedepunkt (Hochsieder) - VOC Geringerer Auswirkungen auf Mensch und Umwelt – HSE BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 5 GREEN SOLVENTS Allgemeines - Begriffe Mit dem laufend steigenden „grünen Verständnis“ steigt auch die Nachfrage nach entsprechenden Produkten. BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 8 GREEN SOLVENTS Allgemeines – Forschung & Entwicklung Green Solvents Conference gegr. 2002, Tagung alle 2 Jahre, zuletzt 2014, Dresden (19.-22. Okt.) Schwerpunkte: Anwendung bei der Synthese Ionische Flüssigkeiten Katalysatoren wasserbasierende Produkte /Anwendungen BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 9 GREEN SOLVENTS Allgemeines – Grüne Chemie Aus diesen Überlegungen ergeben sich die 12 Prinzipien der Environmental Protection Agency der USA (EPA) – Paul Anastas (EPA), John C. Warner (Polaroid) – (Übersetzung: Wikipedia) 1. Vermeidung von Abfällen anstelle deren Entsorgung 2. Atomökonomie und Atomeffizienz 3. Verwendung und Herstellung harmloserer und weniger giftiger Chemikalien 4. Entwicklung von ungefährlichen Produkten 5. Verwendung von ungefährlichen Lösungsmitteln und Hilfsstoffen 6. Bessere Energieeffizienz Brenntag Green Product Line 7. Bevorzugte Verwendung von erneuerbaren Rohstoffen 8. Kürzere Synthesewege 9. Katalysatoren statt stöchiometrischer Reagenzien 10. Produkte sollen in der Umwelt abbaubar sein 11. Analytische Methoden zur Überwachung der Umweltverschmutzung 12. Von Grund auf sichere Prozesse BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 10 GREEN SOLVENTS Allgemeines - Definition Traditionell: Edukte, Lösungsmittel, Hilfsmittel Produktionsprozess Produkte, Abfälle (Fest Flüssig Gasförmig) Verbesserung: Edukte, Lösungsmittel, Hilsmittel (Katalysatoren) BRENNTAG CEE GMBH Produktionsprozess mit Recyclierung (von Lösungsmittel, Hilfsmittel, Katalysatoren) Produkte und deutlich reduzierte Abfälle 10/22/2015 11 AGENDA Green Solvents in Lacken und Beschichtungen ▌ Allgemeines Begriffe, Grüne Chemie, Definitionen ▌ Lösungsmittel Definition, Verbrauch, Kennzeichnung, Eigenschaften ▌ Green Solvents Beispiele, Eigenschaftsvergleich, Zusammenfassung BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 12 GREEN SOLVENTS Lösungsmittel - Definition Lösungsmittel klassische Lösungsmittel Alkohole (Methanol, Ethanol, Isopropanol, …), Ketone (Aceton, MEK, Isobutylketon), Aliphatische- /Aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether („oxygenated solvents“), NMP, DMSO, … BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 13 GREEN SOLVENTS Lösungsmittel - Verbrauch Weltweit , Anwendung Gesamtbedarf 2012: ca. 28 Mio. Tonnen (Asien ca. 50%) Rest Asien China Japan NAmerika Europa Graphik: mdpi.com – Open Access BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 14 GREEN SOLVENTS Lösungsmittel – Bedarf, Aussichten, Trends International: wichtigste Lösungsmittel-Gruppe Alkohole (Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Butanol) Jahr 2011: weltweit ca. 6,4 Mio. Tonnen Österreich: ca. 100.000 Tonnen pro Jahr Name (für Lacke und Farben relevante Produkte) Benzine Isopropanol Aceton Ethylacetat Ethanol n-Butylacetat MEK Xylol Butanol Toluol BRENNTAG CEE GMBH Tonnen na 9900 9000 7600 6400 5500 5200 4700 2500 2000 10/22/2015 15 GREEN SOLVENTS Lösungsmittel – Bedarf, Aussichten, Trends Aussicht - weltweit Anstieg: Ethanol (ca. 3 % p.a.) und Ethern ( → Green Solvents) Rückgang: halogenierten Lösungsmitteln (Westeuropa und Nordamerika) Aromaten und reine Kohlenwasserstoffe Trend „High Solid“-Systeme (Lösungsmittel Reduzierung), Wasserbasierender Systeme (Lösungsmittel Vermeidung), Green Solvents (möglicher Ersatz - Risiko Minimierung). Recycling BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 16 GREEN SOLVENTS Green Solvents ▌ Allgemeines Begriffe, Grüne Chemie, Definitionen ▌ Lösungsmittel Definition, Verbrauch, Kennzeichnung, Eigenschaften ▌ Green Solvents Beispiele, Eigenschaftsvergleich, Zusammenfassung BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 17 GREEN SOLVENTS Gruppe der Acetale Klassifizierung Acetale (green Solvent) und ersetzte Produkte (klassisches Solvent) Acetal Siedep. Flammp. Methylal 42,3 -30,5 Ethylal 87,1 -7 Butylal 177,9 62,2 CLP Piktogramm Ersetzt … CLP Piktogramm n.Butylacetat MEK, verschiedene Aromate Keine TOU Tetraoxaundec 210 an NMP (SVHC!), NEP 88 Keine 2-Ethylhexylal 290 142 Keine 1,3 Dioxolan 76 < 2,5 Testbenzin, Texanol DMF (Dimethylformamid) [Angaben: Lambiotte] BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 18 GREEN SOLVENTS Acetale, Wirkung im Vergleich D3 – Acetalmischung nach 30 sek BRENNTAG CEE GMBH D3 – Acetalmischung nach 120 sek 10/22/2015 20 GREEN SOLVENTS Acetale, Wirkung im Vergleich Lösewirkung auf MS-Polymer (Silyl-Terminated PolyEther(STPE)) NMP – Methylal – Ethylal - Butylal BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 21 GREEN SOLVENTS Gruppe der Glykolether Klassifizierung Ketone, Ester, Glykolether (Auswahl) Diisobutylketon UCAR Filmer IBT UCAR n-Pentylpropionat Dowanol DPnB Dowanol TPnB Verwendung für … Boiling point Flash point Einstufung 1) 169 49 keine 255 119 keine low VOC Coating 165 57 keine low VOC Coating low odor 230 100 low VOC Coating 126 NON VOC Coating coalescent agent 274 keine low VOC Coating [Quelle: DOW] 1) VERORDNUNG (EG) Nr. 1272/2008, EU-Richtlinien 67/548/EWG oder 1999/45/EG 22 GREEN SOLVENTS Gruppe der dibasischen Ester Dibasische Ester (DBE) werden gemäß Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 sowie im Sinne der EG-Richtlinien 67/548/EWG oder 1999/45/EG als nicht gefährlich eingestuft. Anwendung: Reiniger – Entfernung von Kleberrückständen - Abbeizer Siedepunkt /Siedebereich: (je nach Produkt) 209 – 215°C Flammpunkt: 99°C Leicht biologische Abbaubar: bis 97% in 28d BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 23 GREEN SOLVENTS Brenntag Blending Solution Konkrete Anfragen vom Markt: Entlackung Forderung: Austausch von NMP Ersatz von NMP bzw. NEP durch TOU Kleberestentfernung auf Holzplatten Forderung: weniger entflammbarer Reiniger (Lösungsmittel) Ersatz von entflammbaren Lösungsmitteln gegen weniger gefährliche Produkte (höherer Flammpunkt – vergleichbares Löseverhalten) Kleberestentfernung auf Kautschukfolien Forderung: schnelle Verdunstung – optimierter Arbeitsprozess Ausarbeitung einer Lösungsmischung mit einem Kompromiss aus Lösekraft, Kennzeichnung und Verdunstungsrate BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 24 GREEN SOLVENTS Zusammenfassung „Green Solvents“ sind Teil des Überbegriffes „Grüne Chemie“ Vielleicht kein endgültiger Schritt (und vielleicht auch) keine befriedigende Lösung ABER … eine Minimierung möglicher Gefahren für Mensch UND Umwelt – sei es im Umgang (z.B. Lagerung, Umgang mit Lösungsmittel) als auch im direkten Einfluss auf den Organismus BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 25 GREEN SOLVENTS Zusammenfassung Es waren viele kleine Schritt von hier BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 26 GREEN SOLVENTS Zusammenfassung Nach hier BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 27 GREEN SOLVENTS Danke für Ihre Aufmerksamkeit BRENNTAG bemüht sich, daß die in dieser Päsentation enthaltenen Informationen und Daten zutreffend sind. Eine Haftung oder Garantie für die Aktualität, Richtigkeit und Vollständigkeit der zur Verfügung gestellten Informationen und Daten ist jedoch ausgeschlossen. Please be informed that this presentation contains confidential information. The presentation shall be kept confidential and shall not be distributed without prior written permission of Brenntag Holding GmbH. BRENNTAG CEE GMBH 10/22/2015 28
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