月: 2023年7月

WAS IST EIN BÜRSTENMOTOR?

Ein Bürstenmotor ist ein Motor mit Schleifkontakten, den sogenannten Bürsten, die den Strom zur rotierenden Welle leiten. Sie zeichnen sich durch eine einfache und kostengünstige Konstruktion und eine einfache Drehmomentsteuerung aus. Allerdings werden die Bürsten durch die Rotation abgenutzt und müssen regelmäßig gewartet werden. Der Nachteil von Bürstenmotoren besteht darin, dass sie beim Betrieb laut sind.

Obwohl auch gewickelte Wechselstrommotoren und andere Motortypen Bürsten verwenden, bezieht sich der Begriff “Bürstenmotor” im Allgemeinen auf Gleichstrom-Bürstenmotoren.

Verwendungszwecke von Bürstenmotoren

Bürstenmotoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Konsumgütern bis hin zu industriellen Anwendungen. Typische Beispiele sind

Kleine Bürolüfter und PC-Lüfter
Industrieanlagen wie z. B. Kesselabzugsgebläse
Fahrmotoren für Nahverkehrszüge
Hubmotoren für Aufzüge

Da sie unter den Gleichstrommotoren die preiswertesten sind, werden sie in Kühlgebläsen für DC-Bürogeräte eingesetzt. Sie werden seit langem auch in beweglichen Geräten wie Zügen und Aufzügen eingesetzt, da sich Drehmoment und Drehzahl leicht steuern lassen.

In den letzten Jahren hat sich die Umrichtersteuerung, die ohne Bürsten auskommt und einfach zu warten ist, als Standard für die Drehmomentsteuerung in mobilen Geräten durchgesetzt. Auch bürstenlose Motoren werden immer beliebter.

Das Prinzip von Bürstenmotoren

Bürstenmotoren bestehen aus einem Rotor, einem Stator und einem Kommutator. Der Stator kann aus einer Spule oder einem Permanentmagneten bestehen.  

Der Stator erzeugt immer ein Magnetfeld, und der Strom, der in der um den Rotor gewickelten Spule fließt, und das Magnetfeld des Stators erzeugen eine elektromagnetische Kraft, die den Motor in Drehung versetzt. Wichtig ist, dass die Bürsten mit dem Kommutator in Kontakt sind und dass die Stromrichtung der Spule in eine Richtung geht.

Drehmoment und Drehzahl lassen sich durch Änderung der Stromstärke steuern.

Weitere Informationen über Bürstenmotoren
1. die Lebensdauer von Bürstenmotoren

Die Lebensdauer von Bürstenmotoren beträgt im Allgemeinen einige hundert bis einige tausend Stunden. Die Lebensdauer der Bürstenmotoren selbst wird hingegen durch die Lebensdauer der Lager bestimmt und beträgt im Allgemeinen einige zehntausend bis hunderttausend Stunden.

Bürstenmotoren drehen sich durch den Wechsel zwischen abstoßenden und anziehenden Kräften zwischen Stator und Rotor. Damit sich der Rotor drehen kann, muss die Polarität der Magnetkraft je nach Drehwinkel umgeschaltet werden, und diese Aufgabe übernimmt der Kommutator.

Während der Antrieb durch das einfache Anlegen einer Gleichspannung einfach und leicht zu bedienen ist, handelt es sich bei den Bürsten um mechanische Kontakte, die sich durch die Rotation abnutzen, so dass die Lebensdauer des Motors von der Lebensdauer der Bürsten abhängt, wenn die Bürsten nicht ersetzt werden können.

2. der Unterschied zu bürstenlosen Motoren

Bürstenmotoren werden auch als Gleichstrommotoren bezeichnet, da sie problemlos mit einer Gleichstromquelle betrieben werden können. Bürstenlose Motoren hingegen werden auch als Permanentmagnet-Synchronmotoren bezeichnet. Bürstenmotoren sind einfacher zu betreiben und preiswerter als bürstenlose Motoren, wodurch sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen.

Bürstenmotoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt, aber ihre kurze Lebensdauer aufgrund von Bürstenverschleiß ist ein Nachteil. Für einen langfristigen Einsatz ist ein Austausch der Bürsten erforderlich. Bürstenmotoren können nicht nur durch Gleichspannung, sondern auch durch PWM-Impulse gesteuert werden.

Bürstenlose Motoren hingegen verzichten auf den Kommutator und die Bürsten und verwenden Permanentmagnete im Rotor. Durch das Fehlen von Bürsten haben bürstenlose Motoren eine längere Lebensdauer, und die Lebensdauer der Lager entspricht der Lebensdauer eines bürstenlosen Motors.

Der bürstenlose Motorantrieb wird in “Rechteckantrieb” (Antrieb mit Rechteckspannung) und “Sinusantrieb” (Antrieb mit Sinusspannung) unterteilt. Während der Rechteckantrieb einen relativ einfachen Antriebsschaltkreis hat, erzeugt er während der Rotation Geräusche und Vibrationen. Der Sinuswellenantrieb hingegen hat einen komplexeren Antriebsschaltkreis, erzeugt aber weniger Geräusche und Vibrationen während der Drehung.

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Was ist eine Betriebsüberwachung?

Die Betriebsüberwachung bezieht sich auf ein System, das Informationen über den Betriebszustand von Produktionsanlagen sammelt und Anomalien im Voraus vorhersagt. Es wird nicht nur für die Betriebliche Überwachung eingesetzt, indem es Informationen über den Betrieb, Stillstände und Anomalien von Produktionsanlagen sammelt, sondern trägt auch zur Fabrikvisualisierung bei, indem es die Produktionsleistung der Fabrik überwacht.

Bislang wurde die Erkennung von Anomalien manuell durch die Festlegung von Schwellenwerten und Regeln durchgeführt.

In den letzten Jahren haben sich die Systeme jedoch weiterentwickelt und die Menge der zu verarbeitenden Informationen ist so groß geworden, dass kommerzielle Dienste wie die Mobilkommunikationssysteme der fünften Generation (5G) und das Internet der Dinge (IoT) eingeführt wurden.

Dies hat zu einer Diversifizierung der Analyseziele und der Komplexität der zu überwachenden Objekte geführt, und es ist keine Übertreibung zu sagen, dass sie die Grenzen des Menschen überschritten haben.

Und selbst wenn Daten gesammelt werden, ist für ihre Analyse ein hohes Maß an Fachwissen erforderlich, und es mangelt an Personal.

Aus diesen Gründen werden bei der Betriebsüberwachung Geräte und Software zu einem einzigen System zusammengeführt, wodurch der Überwachungsbereich erweitert und eine fortschrittliche Datenanalyse ermöglicht wird, um präzise Entscheidungen am Bildschirm zu treffen.

Einführung der Betriebsüberwachung

Die Einführung der Betriebsüberwachung minimiert den Schaden für das laufende System im Falle eines Problems mit dem Datenbank- oder Anwendungsserver.

Da das System ohne Unterbrechung läuft, können mit einer Betriebsüberwachung auch Ressourcenknappheiten durch unerwartete Zugriffe vermieden werden.

Ist jedoch keine Betriebsüberwachung vorhanden, erkennt der Systemadministrator Serverausfälle zu spät und ist nicht in der Lage, die erforderlichen Ressourcen in das System zu investieren.

Er ist dann mit der schieren Menge an Informationen, die er prüfen muss, überfordert, so dass es schwierig ist, Problemfaktoren im System zu erkennen.

Außerdem kann bei einem Serverausfall die Kundenseite nicht auf das System zugreifen, was die Wahrscheinlichkeit von Beschwerden erhöht.

Die Betriebsüberwachung wurde zum Beispiel als Überwachungssystem für Geräte eingeführt. Dieses System ermöglicht es, den Status von gestapelten Anzeige- und Warnleuchten, die an Produktionsanlagen angebracht sind, zu überprüfen, ohne irgendwelche Arbeiten durchführen zu müssen.

Es handelt sich dabei um ein Gerät, das über den Anzeigelampen angebracht wird und als IoT-Lösung verwendet werden kann, wenn es mit einem Gateway oder einer anderen Relaiseinheit verbunden ist. Es sind auch Typen erhältlich, die keine Verkabelung oder Stromversorgung benötigen, und die betriebliche Überwachung kann durch einfaches Anbringen der lichtsammelnden Linse an der Kontrollleuchte erfolgen.

Anwendungen der Betriebsüberwachung

Ziehen Sie die Einführung einer Betriebsüberwachung in Erwägung, da Sie dadurch in der Lage sind, Probleme schneller zu beheben.

Betriebsüberwachung und Visualisierung

Wenn Sie die Betriebsüberwachung als Mechanismus einführen, können Sie die Produktionszahlen und den Betriebszustand Ihrer Produktionsanlagen visualisieren.

So können Sie die Produktionszahlen jederzeit in Echtzeit überprüfen und Fragen wie „Wann, wo und wie“ sind Auslastung und Stillstand der Anlagen aufgetreten? und können solche Probleme schnell erkennen und verbessern.

Darüber hinaus können bei der Einführung oder Erweiterung der Betriebsüberwachung gleichzeitig IoT-Sensoren installiert werden, was die Kosten senkt; die IoT-Sensoren können auch in Verbindung mit den IoT-Sensoren installiert werden, was zu einer langfristigen Wartung der Anlagen führt.

Nutzen Sie die Betriebsüberwachung und Visualisierung, um sicherzustellen, dass die Anlagen im Voraus gewartet werden können und dass Wartungsteile vorrätig sind.

Was ist Leimholz?

Leimholz wird aus mehreren miteinander verleimten Holzstücken hergestellt.

Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit und geringe Rissbildung und Verformung aus. Leimholz wird im Allgemeinen aus natürlichem Holz hergestellt, das mit Leim verbunden ist, und wird in einer Vielzahl von Bereichen verwendet, darunter Baumaterialien und Möbel.

Anwendungen von Leimholz

Leimholz wird häufig als Baumaterial für Böden, Wände, Dächer und Säulen verwendet. Manchmal wird es auch für die Herstellung von Möbeln, Inneneinrichtungen und Werkzeugen sowie für Schiffs- und Fahrzeugteile verwendet.

Eigenschaften von Leimholz

Vorteile

Der Hauptvorteil von Leimholz besteht darin, dass es stärker und dauerhafter ist als natürliches Holz und weniger anfällig für Risse und Verformungen. Außerdem ist es wasser- und feuchtigkeitsbeständig und hat konservierende Eigenschaften. Das liegt daran, dass die Eigenschaften des Leims Unterschiede im Holz ausgleichen, so dass das Holz seine ursprünglichen Eigenschaften nicht verliert.

Außerdem ist es leichter zu verarbeiten als Naturholz und kann in verschiedenen Formen und Größen hergestellt werden. Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass Verunreinigungen, die in Naturholz oft vorhanden sind, entfernt werden können, was zu einer einheitlicheren Qualität führt.

Nachteile

Ein Nachteil von Leimholz ist, dass der Klebstoff je nach Art des Klebstoffs und der Bauweise reißen oder korrodieren kann. Einige Klebstoffe können auch chemische Verunreinigungen und Allergien hervorrufen. Außerdem sind die Feuerbeständigkeit und die Wärmedämmungseigenschaften in der Regel geringer als bei Naturholz.

Arten von Leimholz

Es gibt fünf Hauptarten von Leimholz. Jeder Typ hat unterschiedliche Eigenschaften und Verwendungszwecke, so dass es wichtig ist, den richtigen Typ für den jeweiligen Standort und Verwendungszweck auszuwählen.

1. Furnierschichtholz

Furnerschichtholz wird aus dünnen Brettern hergestellt, die miteinander verleimt werden. Dadurch können die Eigenschaften des Holzes genutzt werden und es zeichnet sich durch seine schöne Oberfläche und hohe Festigkeit aus. Es wird häufig als hochwertiges Material für Möbel, Innenausbau und Fußböden verwendet.

2. Laminiertes Brettschichtholz (abwechselnd ausgerichtet)

Dieses laminierte Brettschichtholz wird aus dünnen Brettern hergestellt, die übereinander gestapelt, abwechselnd ausgerichtet und miteinander verleimt werden. Dadurch zeichnet es sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit sowie Biege- und Verwindungsfestigkeit aus. Es wird häufig für Baumaterialien, Möbel und Fahrzeugteile verwendet. Es wird ebenso für Baumaterialien, Balken, Säulen und Brückenträger verwendet.

3. Laminiertes Brettschichtholz (gleichmäßig ausgerichtet)

Dieses laminiertes Brettschichtholz wird aus dünnen Holzbrettern hergestellt, die miteinander verleimt und in einer bestimmten Richtung gestapelt werden. Es zeichnet sich daher durch Richtungsabhängigkeit und hohe Festigkeit aus. Es wird für Baumaterialien, Balken, Säulen und Brückenträger verwendet.

4. Holzzementplatten

Holzzementplatten werden durch Pressen und Formen einer Mischung aus Holzfasern, Zement und Wasser hergestellt. Sie haben eine ausgezeichnete Festigkeit und Haltbarkeit und sind feuer- und feuchtigkeitsbeständig. Als Baumaterial wird sie für Außenwände, Innenausstattungen, Dächer und zur Schalldämmung verwendet.

5. MDF

MDF wird aus Holzfasern hergestellt, die komprimiert und mit einem Klebstoff geformt werden. Es hat eine glatte Oberfläche, lässt sich gut verarbeiten und eignet sich zum Lackieren und Laminieren. Es wird für Möbel, Innenausstattungen und Fußböden verwendet. Dies sind einige der typischen Arten von Leimholz.

Auswahl von Leimholz

Leimholz hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Haltbarkeit und wird für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Durch die Wahl des richtigen Typs und die Beachtung der Qualität ist es möglich, ein besseres Produkt herzustellen.

Bei der Auswahl von Leimholz ist es wichtig, auf Folgendes zu achten:

1. Anwendung

Am wichtigsten ist es, den richtigen Typ für die vorgesehene Anwendung auszuwählen. So sind beispielsweise Festigkeit und Stabilität für Baumaterialien wichtig, während bei Möbeln Aussehen und Textur gefragt sind.

Auch wenn Konservierungsmittel oder Feuerbeständigkeit erforderlich sind, sollte der richtige Typ gewählt werden.

2. Art des Klebstoffs

Als nächstes ist es wichtig, die Art des Klebstoffs zu prüfen. Klebstoffe werden zum Verkleben von Sperrholz und Leimholz verwendet. Die verschiedenen Klebstofftypen sind unterschiedlich wasserbeständig und haltbar, daher muss ein Klebstoff gewählt werden, der für die Umgebung, in der er verwendet wird, geeignet ist.

3. Material

Darüber hinaus sollte auf die Qualität geachtet werden. Die Qualität von Leimholz variiert je nach Holz und Klebstoff. Es ist wichtig, eine fehlerfreie und gleichmäßige Qualität zu wählen.

Was ist ein geschäumter Kunststoff?

Geschäumte Kunststoffe sind geformte Kunstharze, die Luftblasen enthalten, und sind poröse Materialien mit zahlreichen unabhängigen und durchgehenden Poren, wie sie in der Struktur von Holzkohle und Bimsstein zu finden sind.

Die wichtigsten Kunstharzrohstoffe sind Polyurethan, Polystyrol und Polyolefin, und diese Schaumstoffe werden als die drei großen Schaumstoffe bezeichnet. Geschäumte Kunststoffe aus Polystyrol werden gemeinhin auch als geschäumtes Polystyrol bezeichnet.

In der Industrie gibt es mehrere Methoden zur Bildung von Luftblasen. Zum Beispiel die Gasmischmethode, bei der Gas direkt in das Kunstharzmaterial gemischt wird, oder die Methode, bei der ein Schaumbildner wie Natriumbicarbonat vorab in das Kunstharzmaterial gemischt und dann erhitzt wird, um das Schäumen zu fördern und Blasen zu bilden.

Anwendungen von geschäumten Kunststoffen

Geschäumte Kunststoffe haben hervorragende stoßdämpfende, wärmeisolierende und auftriebsfördernde Eigenschaften, so dass sie sich für die Verwendung als Wärmedämmung und in Produkten und Bauteilen eignen, bei denen Auftrieb erforderlich ist. Darüber hinaus haben geschäumte Kunststoffe mit einer kontinuierlichen Zellstruktur eine hohe Flexibilität und ein ausgezeichnetes Wasser- und Schallabsorptionsvermögen, so dass sie sich für schallabsorbierende Materialien sowie für Produkte und Bauteile eignen, die Wasser absorbieren müssen. Geschäumte Kunststoffe sind daher ein Werkstoff, der in allen Bereichen eingesetzt wird.

1. Transport- und Verpackungsmaterial für landwirtschaftliche und Fischereierzeugnisse

Geschäumte Kunststoffe werden aufgrund ihrer hervorragenden Dämpfungs- und Wärmedämmeigenschaften und ihres geringen Gewichts als Transport- und Verpackungsmaterial für landwirtschaftliche und Fischereierzeugnisse verwendet. Polystyrolschaumplatten (PSP) werden zum Beispiel häufig als Verpackungsbehälter für den Verkauf von Frischwaren verwendet. Aufgrund ihrer hohen Wärmedämmungseigenschaften eignen sie sich auch als Behälter für Suppen-Feinkostprodukte in Lebensmittelgeschäften.

Polystyrol-Perlenschaum (EPS) kann aufgrund seiner hohen Wärmedämmungseigenschaften bei kalten Temperaturen transportiert werden. Er wird daher als Transportbehälter für Meeresfrüchte und landwirtschaftliche Produkte verwendet.

2. Automobilteile

Geschäumte Kunststoffe werden aufgrund ihrer stoßdämpfenden Eigenschaften zur Verbesserung der Sicherheit von Fahrzeugen eingesetzt. Sie tragen auch dazu bei, das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren.

Der am häufigsten verwendete geschäumte Kunststoff in Automobilkomponenten ist Polyurethanschaum. Der weiche Polyurethanschaum wird aufgrund seiner Weichheit und Elastizität in Autositzpolstern und Matratzen verwendet.

Polypropylenharz (PP) ist ein weiteres geeignetes Material für Kfz-Bauteile, da es die für Kfz-Bauteile erforderliche Schlagzähigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit in sich vereint und ein kostengünstiges Harz ist. Expandiertes Polypropylen (EPP) wird als Polstermaterial in Stoßfängern verwendet.

3. Wärmedämmstoffe für Baumaterialien

Geschäumte Kunststoffe werden aufgrund ihrer hohen Wärmedämmwirkung als Baumaterialien eingesetzt. Die Isolierwirkung von geschäumten Kunststoffen wird durch den Einschluss von Luft in den Blasen erreicht.

Die wichtigsten Arten von geschäumten Kunststoffen, die als Baumaterialien verwendet werden, sind:

• Perlenförmiger Polystyrolschaum
• Extrudierter Polystyrolschaum
• Polyurethan-Hartschaum
• Phenolharzschaum

Perlenförmiger Polystyrolschaum kann je nach Werkzeug in verschiedene Formen gegossen werden. Polyurethan-Hartschaum und Phenolschaum zeichnen sich außerdem durch ihre hervorragende Flammfestigkeit aus.

Eigenschaften von geschäumten Kunststoffen

Vorteile

Geschäumte Kunststoffe können die Funktionalität von ungeschäumten Kunststoffformteilen (Feststoffen) durch Veränderung der Kunstharzart und der Schaumstruktur ergänzen oder verbessern.

• Geschäumte Kunststoffe sind bei gleichem Volumen leichter als Feststoffe
• Geschäumte Kunststoffe, bei denen die einzelnen Blasen unabhängig voneinander geformt sind (unabhängige Poren), haben eine hohe Steifigkeit und Elastizität, eine hervorragende Polsterung, Wärmeisolierung und Auftrieb sowie ausgezeichnete stoßdämpfende Eigenschaften.
• Geschäumte Kunststoffe, die mit miteinander verbundenen Blasen (durchgehende Poren) geformt werden, sind hochflexibel und verfügen über hervorragende Wasser- und Schallabsorptionseigenschaften.

Nachteile

Die Nachteile von geschäumten Kunststoffen sind folgende:

• Sie haben einen geringerer Harzanteil im Vergleich zu Feststoffen desselben Volumens, daher sind Festigkeit und Wärmebeständigkeit geringer als bei Feststoffen.
• Er kann aufgrund seines großen Volumens nicht in großen Mengen auf einmal transportiert werden.
• Der zur Herstellung von geschäumten Kunststoffen verwendete Kunststoff zersetzt sich nicht auf natürliche Weise und ist daher als treibender Müll eine der Ursachen für die Meeresverschmutzung.

Auswahl eines geschäumten Kunststoffs

Die Eigenschaften von geschäumten Kunststoffen variieren je nach Art des verwendeten Kunstharzes. Insbesondere die Hitzebeständigkeit hängt von den Eigenschaften des verwendeten Kunstharzes ab. Bei einer Verwendung unter 100 °C können Schaumstoffe aus Polyolefinen und anderen Allzweckharzen verwendet werden.

Bei hohen Temperaturen sollten Schaumstoffe aus technischen Kunststoffen mit hoher Hitzebeständigkeit, wie PET oder Nylon, gewählt werden. Unterschiede in der Schaumstruktur haben ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften von geschäumten Kunststoffen.

Unabhängiger Schaumstoff ist in Bezug auf Festigkeit und Wärmedämmung überlegen. Dagegen ist kontinuierlicher Schaumstoff in Bezug auf Schall- und Wasserabsorption besser, so dass die Wahl je nach Verwendungszweck getroffen werden muss.

Verwendungen von geschäumten Kunststoffen

Geschäumte Kunststoffe, die bereits in die für den Verwendungszweck vorgesehene Form gebracht wurden, wie z. B. Styropor, können so verwendet werden, wie sie sind. Schaumstoffplatten in Plattenform können auch mit Hilfe einer Formmaschine zu Schalen oder anderen Formen geformt werden.

In den letzten Jahren hat sich die Forschung und Entwicklung auch auf Verbundwerkstoffe aus geschäumten Kunststoffen mit anderen Materialien wie CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) konzentriert, um deren Festigkeit zu erhöhen.

Weitere Informationen über geschäumte Kunststoffe

Schaumstoff-Formmethoden für geschäumte Kunststoffe

1. Schmelzschaum-Formverfahren
Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem ein Treibmittel mit dem Harz in geschmolzenem Zustand vermischt und das Harz aufgeschäumt wird. Bei diesem Verfahren wird Schaumgas in das Harz injiziert, während es in einem Extruder geschmolzen wird.

Wenn das Harz aus dem Hochdruckextruder eingespritzt wird und der Druck niedrig wird, bilden sich Blasen und es entsteht Schaum. Da das Harz geschmolzen werden muss, handelt es sich bei dem Rohmaterial hauptsächlich um thermoplastische Harze.

Mit dem Schmelzschaumverfahren können platten- und brettförmige Formteile hergestellt werden. Es gibt geschäumte Polystyrolplatten (PSP), geschäumte Platten aus Polyolefinen wie Polypropylen und Polyethylen sowie geschäumte PET-Platten. Ein weiteres Verfahren ist das Injektionsschäumen, bei dem geschmolzenes Schaumstoffharz in eine Form gespritzt wird.

2. Festphasenschaumformverfahren
Bei der Festphasenschaumformung wird Schaum aus festem Harz hergestellt. Die Harzpartikel werden mit Schaumgas imprägniert und mit Dampf erhitzt, um vorgeschäumte Partikel zu erzeugen. Die vorgeschäumten Partikel werden dann in eine Form gefüllt und erneut erhitzt, um einen Formkörper herzustellen.

Dieses Herstellungsverfahren wird als Wulstverfahren bezeichnet und zeichnet sich dadurch aus, dass je nach Form des Werkzeugs ein geschäumter Formkörper in beliebiger Form hergestellt werden kann. Die im Wulstverfahren hergestellten Schaumstoffformkörper, wie EPS aus Polystyrol und EPP aus Polypropylen, werden für Fischkisten und Automobilteile verwendet.

3. Spritzgießverfahren für Schaumstoff
Beim Spritzschaumverfahren werden flüssige Rohstoffe in eine Form gespritzt und beim Aushärten aufgeschäumt. Geschäumter Kunststoff wird durch Mischen von Polyisocyanat und Polyol mit Katalysatoren, Schaumbildnern und Blasenregulatoren gewonnen, während Phenolschaum aus Phenolharz und Formaldehyd hergestellt wird.

Mit dem Gieß-Spritzschaumverfahren lassen sich sehr maßgenaue Schaumstoffformkörper herstellen, da die Flüssigkeit in eine Form gegossen wird. Darüber hinaus kann Polyurethan-Hartschaum, eine Art von Polyurethanschaum, vor Ort installiert werden, so dass gespritzte Typen auf Baustellen nützlich sind.

Was ist Kohlensäuredimethylester?

Kohlensäuredimethylester ist eine Art Ester der Kohlensäure mit der chemischen Formel C3H6O3.

Es wird manchmal als DMC abgekürzt. Die weltweite Produktion von Kohlensäuredimethylester ist auf Asien, den Nahen Osten und Europa beschränkt.

Kohlensäuredimethylester ist eine brennbare Flüssigkeit. Seine Verwendung für Verbraucher und in Innenräumen ist eingeschränkt. In Bezug auf die Entflammbarkeit ist es jedoch sicherer als Aceton, Methylethylketon und Methylacetat. 

Anwendungen von Kohlensäuredimethylester

Kohlensäuredimethylester wird hauptsächlich als Rohstoff für die Herstellung von Polycarbonat verwendet. Kohlensäuredimethylester kann aus Kohlensäuredimethylester durch eine Esteraustauschreaktion mit Phenol synthetisiert werden. Kohlensäuredimethylester ist ein Ausgangsstoff für die Synthese von Bisphenol-A-Polycarbonat durch Schmelzpolykondensation. Durch Esteraustausch von Polycarbonat mit Phenol können Kohlensäuredimethylester und Bisphenol-A wieder hergestellt werden, die dann recycelt werden können.

Polycarbonat ist ein Kunststoff mit hoher Schlagfestigkeit, optischer Transparenz und Dielektrizitätskonstante. Polycarbonat wird auch für DVDs, Blu-ray-Discs, elektrische Isoliermaterialien, Schutzbrillen, kugelsichere Fenster, Brillengläser, Flugzeuge, verschiedene Autoteile und Raketenteile verwendet.

Kohlensäuredimethylester wird als Elektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien verwendet und kann auch in Farben, Reinigungsmitteln und Klebstoffen eingesetzt werden.

Eigenschaften von Kohlensäuredimethylester

Kohlensäuredimethylester hat einen Schmelzpunkt von 2-4 °C, einen Siedepunkt von 90 °C und einen niedrigen Flammpunkt von 18 °C. Es ist eine farblose, brennbare Flüssigkeit und unlöslich in Wasser.

Der empfohlene Expositionsgrenzwert (REL) für Kohlensäuredimethylester liegt bei 100 ppm durch Einatmen während eines 8-stündigen Arbeitstages, ähnlich wie bei den üblichen industriellen Lösungsmitteln. Im Körper wird Kohlensäuredimethylester in Methanol und Kohlendioxid umgewandelt, so dass bei versehentlichem Verschlucken die Gefahr einer Methanolvergiftung besteht.

Struktur von Kohlensäuredimethylester

Kohlensäuredimethylester hat eine Struktur, bei der zwei Wasserstoffatome der Kohlensäure in Methylgruppen umgewandelt werden. Sein Molekulargewicht liegt bei 90,08 g/mol und seine Dichte bei 1,069-1,073 g/ml.

Weitere Informationen zu Kohlensäuredimethylester

1. Verfahren zur Synthese von Kohlensäuredimethylester

Traditionell wurde Kohlensäuredimethylester durch die Reaktion von Phosgen und Methanol mit Chlorameisensäuremethylester als Zwischenprodukt synthetisiert. Heutzutage kann es katalytisch aus Methanol, Sauerstoff und Kohlenmonoxid synthetisiert werden.

Industriell kann Kohlensäuredimethylester durch Veresterung von Ethylen- und Propylencarbonat mit Methanol hergestellt werden. Bei diesen Reaktionen entsteht auch Ethylenglykol bzw. Propylenglykol.

Kohlensäuredimethylester kann auch durch die Reaktion von Methanol mit Kohlendioxid unter Verwendung von Tetraalkoxytitan, Diazabicycloalkenen, Methylierungsmitteln, Zinn, Zirkonium und Titanalkoxyverbindungen synthetisiert werden. Es wurden auch Methoden zur Herstellung von Kohlensäuredimethylester unter Verwendung von Acetalen und Kohlendioxid vorgeschlagen.

2. Reaktion von Kohlensäuremethylester

Kohlensäuredimethylester ist für die Methylierung verfügbar. Insbesondere die Quaternisierung von Trimethylamin durch Kohlensäuredimethylester führt zu Tetramethylammonium. Es entstehen auch Hydrogencarbonat-Anionen, die jedoch durch Anionenaustauschharze oder Elektrolyse entfernt werden können. Im Vergleich zu herkömmlichen Methylierungsmitteln wie Dimethylsulfat und Iodmethan ist Kohlensäuredimethylester weniger giftig und biologisch abbaubar.

Kohlensäuredimethylester kann zur Methylierung von Anilinen, Phenolen, Thiophenolen, Carbonsäuren und der α-Position von Nitrilen verwendet werden. Bei Reaktionen unterhalb von 90° wird jedoch in der Regel der Methoxycarbonylierung der Vorzug gegeben. In vielen Fällen sind daher Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen in druckfesten Reaktionsgefäßen erforderlich. Die Addition von Diazabicycloundecen (englisch: 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en) unter Rückfluss von Dimethylcarbonat führt zur Methylveresterung von Carbonsäuren.

Was ist Guanidinhydrochlorid?

Guanidinhydrochlorid ist das Hydrochloridsalz von Guanidin mit der chemischen Formel CH6CIN3.

Es ist ein weißes, in den Gezeiten lösliches Pulver und wird als Proteinlöser, Antistatikum für Kunstfasern und als Reagenz für die pharmazeutische Synthese verwendet. Bekannte Verfahren zur Herstellung von Guanidinhydrochlorid sind die Gewinnung aus Dicyandiamid und Ammoniumhydrochlorid.

Anwendungen von Guanidinhydrochlorid

1. Lösungsmittel für Proteine

Guanidinhydrochlorid wird hauptsächlich als Eiweißlöser (Eiweißdenaturierungsmittel) verwendet. Guanidinhydrochlorid wirkt als so genanntes chaotropes Mittel, das die Molekularstruktur von Proteinen durch Beeinträchtigung ihrer Wasserstoffbrückenbindungen destabilisiert.

Diese Eigenschaft wird in der Biochemie häufig für Anwendungen wie die Reinigung von DNA genutzt. Es wird auch für die RNA-Extraktion verwendet, da es in der Lage ist, Ribonuklease, das Enzym, das Ribonukleinsäure abbaut, zu inaktivieren.

2. Antistatikum

Guanidinhydrochlorid ist ein Bestandteil von Antistatika für synthetische Fasern wie Polyester und Nylon.

Externe Antistatika, bei denen Guanidinhydrochlorid mit Tensiden und kationischen Polymeren kombiniert wird, bieten einen gleichmäßigen Oberflächenschutz, ohne die Leistung der Kunstfasern zu beeinträchtigen.

3. Synthetische Reagenzien

Guanidinhydrochlorid ist auch als synthetisches Reagenz für die Pharmazie von Bedeutung. Es dient beispielsweise als Rohstoff für Folsäure, ein Vitamin, das die Bildung roter Blutkörperchen fördert, und für die Synthese von Sulphaprodukten, die antibakterielle Wirkstoffe sind.

4. Pharmazeutische Produkte

Guanidinhydrochlorid wurde früher als orales Arzneimittel zur Verbesserung der Muskelschwäche und anderer Symptome verwendet, die durch eine Krankheit namens Lambert-Eaton-Syndrom verursacht werden. Aufgrund von Nebenwirkungen wie Magen-Darm-Störungen wird Guanidinhydrochlorid heute jedoch nur noch selten für pharmazeutische Zwecke verwendet.

Eigenschaften von Guanidinhydrochlorid

Chemische Formel	CH6CIN3
Deutscher Name	Guanidinhydrochlorid
Englischer Name	Guanidine hydrochloride
CAS-Nr.	50-01-1
Molekulargewicht	95,53 g/mol
Schmelzpunkt/Gefrierpunkt	182 °C

Andere Bezeichnungen für Guanidinhydrochlorid sind Guanidinchlorid und Guanidiniumhydrochlorid. Manchmal werden auch die Abkürzungen GdmCl, GndCl und GuHCl verwendet. Die Bezeichnung Guanidinhydrochlorid wird hauptsächlich in den Sicherheitsdatenblättern verwendet.

Guanidinhydrochlorid ist gut löslich in Wasser und Alkoholen (z. B. Ethanol). Es ist auch in der Luftfeuchtigkeit leicht löslich und sollte daher mit Vorsicht gehandhabt werden.

Weitere Informationen über Guanidinhydrochlorid

1. Gefährliche Eigenschaften von Guanidinhydrochlorid

Guanidinhydrochlorid fällt nicht unter das PRTR-Gesetz. Guanidinhydrochlorid ist jedoch in der GHS-Klassifizierung als akut toxisch, hautverätzend/reizend und augenreizend eingestuft.

2. Vorsichtsmassnahmen bei der Verwendung von Guanidinhydrochlorid

Guanidinhydrochlorid ist stark reizend für Haut und Augen. Daher wird empfohlen, bei der Verwendung von Guanidinhydrochlorid Schutzhandschuhe, Schutzbrille und Schutzkleidung zu tragen, um die Augen und die Haut zu schützen.

Wenn Guanidinhydrochlorid mit der Haut oder den Augen in Berührung kommt, ist gründlich mit Wasser zu spülen und ein Arzt aufzusuchen und zu behandeln. Folgende Ausrüstungsmaßnamen werden bei der Verwendung von Guanidinhydrochlorid empfohlen: Installation eines Waschbeckens und einer Sicherheitsdusche am Arbeitsplatz sowie die Einrichtung einer allgemeinen explosionssicheren Belüftung und eines lokalen Abluftsystems.

Guanidinhydrochlorid kann stabil bei Raumtemperatur gelagert werden. Da die Verbindung jedoch gezeitenabhängig ist und sich durch Adsorption von Luftfeuchtigkeit leicht auflöst, sollten die Behälter versiegelt und an einem trockenen Ort gelagert werden.

3. Methoden für Transport und Entsorgung

Es ist vorgeschrieben, dass Guanidinhydrochlorid als Chemikalie nicht zusammen mit Lebens- oder Futtermitteln transportiert werden darf. Guanidinhydrochlorid ist eine Verbindung, die nicht in die Umwelt freigesetzt werden darf. Bei der Entsorgung von Guanidinhydrochlorid ist darauf zu achten, dass es in Übereinstimmung mit den örtlichen Vorschriften entsorgt wird.

Was ist Glycolsäure?

Glycolsäure ist eine Art Alpha-Hydroxysäure, ein natürlich vorkommender Bestandteil von Zuckerpflanzen.

Sie ist auch als Hydroxyessigsäure bekannt. Sie kann durch Hydrolyse von Chloressigsäure mit Bariumcarbonat hergestellt werden. Bei der Oxidation entstehen auch Glyoxylsäure und Oxalsäure.

Anwendungen von Glycolsäure

Aufgrund ihrer Peeling-Eigenschaften wird Glycolsäure in der Schönheitspflege als Peelingmittel und als Reduktionsmittel für Dauerwellen verwendet. Sie kann auch als Rohstoff für die organische Synthese, als Peelingmittel, als Desinfektionsmittel, als Rohstoff für biologisch abbaubare Harze, als Färbe- und Gerbstoff in der Lederindustrie und als pH-Regulator verwendet werden.

Sie werden auch als verschiedene Reinigungsmittel zur Säuberung verschiedener Oberflächen wie Beton, Mörtel und verschiedener Metalle verwendet. Polyglykolsäure ist beispielsweise biologisch gut abbaubar und wird daher als Nahtmaterial im medizinischen Bereich verwendet.

Eigenschaften von Glycolsäure

Glycolsäure ist ein farbloses Kristall mit hygroskopischen Eigenschaften. Sie ist leicht in Wasser, Ethanol und Ether löslich. Sie ist leicht reizend für Haut und Schleimhäute.

Beim Erhitzen auf 100 °C erhält man Glycolsäure-Anhydrid. Beim Erhitzen auf über 200 °C werden Glykolid und Polyglykolid gebildet.

Bei der Einnahme wird sie außerdem in Oxalsäure umgewandelt, die giftig ist. Aus diesem Grund wurden früher hohe Konzentrationen von Glycolsäure in Kosmetika verwendet, die heute jedoch nicht mehr in den Formulierungen enthalten sein dürfen.

Struktur der Glycolsäure

Glykolsäure ist eine Carbonsäure mit einer Hydroxygruppe; ihr IUPAC-Name lautet 2-Hydroxyethansäure.

Ihre chemische Formel lautet C2H4O3 und ihre molare Masse beträgt 76,05 g/mol. Ihre Dichte beträgt 1,27 g/cm³ und ihr Schmelzpunkt liegt bei 75 °C.

Weitere Informationen über Glycolsäure

1. Glycolsäure in der Natur

Glycolsäure kommt in Zuckerpflanzen vor. Sie ist insbesondere in Zuckerrohr, Ananas, Zuckerrüben und Melonen enthalten und kommt auch in unreifen Weintrauben vor.

2. Anwendungen von Glycolsäure

In der organischen Synthese wird Glycolsäure als Zwischenprodukt bei der Veresterung und bei Redoxreaktionen verwendet. Darüber hinaus kann sie in der Polymerchemie als Monomer in biokompatiblen Copolymeren verwendet werden.

Durch Kondensationspolymerisation wird zum Beispiel Polyglykolsäure hergestellt. Polyglykolsäure, auch Polyglykolid genannt, ist ein biologisch abbaubarer Thermoplast. Es handelt sich ebenfalls um einen aliphatischen Kettenpolyester mit der einfachsten Struktur.

Polyglykolsäure hat eine Glasübergangstemperatur von 35-40 °C und einen Schmelzpunkt von 220-230 °C. Sie kristallisiert oberhalb von 60 °C und verliert damit ihre Transparenz. Ihr hohes durchschnittliches Molekulargewicht macht sie in vielen organischen Lösungsmitteln unlöslich. Die Oligomere hingegen, die ein niedriges Molekulargewicht haben, sind in organischen Lösungsmitteln wie DMSO löslich.

3. Verwandte Verbindungen der Glycolsäure

Glykolsäure ist eine Art α-Hydroxylamin. Hydroxysäuren sind ein Oberbegriff für Carbonsäuren mit Hydroxygruppen, die auch als Hydroxycarbonsäuren, Alkoholsäuren und Oxycarbonsäuren bezeichnet werden.

Neben den α-Hydroxysäuren gibt es auch β-Hydroxysäuren, γ-Hydroxysäuren und δ-Hydroxysäuren. Insbesondere α-Hydroxysäuren neigen dazu, durch Dehydratisierungsreaktionen Lactide durch dimerisierte Cyclisierung zu erzeugen.

Hydroxysäuren sind saurer als gewöhnliche Carbonsäuren, was auf die induzierte Wirkung der Hydroxygruppe in der Nähe der Carbonsäure zurückzuführen ist. Hydroxysäuren sind in vivo weit verbreitet und werden durch den Zitronensäurekreislauf repräsentiert. Sie werden dann durch die Wirkung verschiedener Dehydrogenasen aus den entsprechenden Ketosäuren synthetisiert.

Was ist Guajakol?

Guajakol ist eine Phenolart mit einer Methoxygruppe, deren Summenformel C7H8O2 lautet.

Es wird auch 2-Hydroxyanisol, Methylcatechol und 2-Methoxyphenol genannt.

Guajakol ist eine natürliche Aromastoffverbindung, die aus in Eichenfässern gereiftem Wein gewonnen wird. Guajakol und 2,4,6-Trichloranisol (UK: 2,4,6-Trichloranisol) werden für die Korkfäule in Wein verantwortlich gemacht.

Anwendungen von Guajakol

Guajakol ist der Hauptbestandteil von Kreosot. Kreosot ist ein Phenolgemisch, das durch Destillation von Holzteer aus Buche und anderen Pflanzen gewonnen wird.

Es hat bakterientötende und antiseptische Eigenschaften und wird als internes Arzneimittel bei verschiedenen Arten von Durchfall, abnormaler Darmgärung und Lebensmittelvergiftung eingesetzt. Darüber hinaus hat er schleimlösende und hustenstillende Eigenschaften und wird als Heilmittel bei chronischer Bronchitis eingesetzt.

Aufgrund seines charakteristischen aromatischen Geruchs kann er auch als synthetischer Rohstoff für Parfüms verwendet werden. Außerdem wird es als Regulator von Vanillin, dem Grundstoff für Vanillegeruch, verwendet.

Eigenschaften von Guajakol

Guajakol hat einen Schmelzpunkt von 28 °C und einen Siedepunkt von 204-206 °C. Es hat einen charakteristischen Geruch und ist eine farblose bis hellgelbe Flüssigkeit oder ein farbloser kristalliner Feststoff. Es ist etwas unlöslich in Wasser und mischbar mit Methanol und Ethanol.

Aufgrund seiner toxischen und reizenden Eigenschaften sollte es bei versehentlichem Kontakt mit den Mundschleimhäuten sofort ausgespült werden. Die tödliche Dosis für Erwachsene beträgt 3-10 g.

Guajakol hat eine Methoxygruppe an der 2-Position des Phenols und wird auch als 2-Methoxyphenol bezeichnet. Sein Molekulargewicht beträgt 124,13 und seine spezifische Formel wird als 2-CH3OC6H4OH angegeben.

Weitere Informationen über Guajakol

1. Wie wurde Guajakol synthetisiert?

Guajakol wurde erstmals von Otto Paul Unverdorben im Jahr 1826 isoliert. Guajakol kann durch Methylierung von o-Catechol mit Kaliumcarbonat und Dimethylsulfat synthetisiert werden.

Guajakol kann im Labor auf verschiedene Weise hergestellt werden. Guajakol wird durch Hydrolyse von o-Anisidin, das in zwei Schritten aus Anisol gewonnen wird, über ein Diazoniumderivat hergestellt. Guajakol kann auch durch Dimethylierung von Catechol und selektive Monodemethylierung synthetisiert werden.

2. Guajakol-Reaktionen

Aus Biomasse gewonnenes Guajakol ist ein nützliches Ausgangsmaterial für die Synthese einer Vielzahl von Verbindungen als grüne Brennstoffe. Es wird z. B. zur Quantifizierung von Peroxidasen verwendet.

Peroxidasen sind Enzyme, die die Peroxidstruktur oxidativ in zwei Hydroxylgruppen spalten können. In Gegenwart von Wasserstoffperoxid bildet die Peroxidase Tetraguaiacol (englisch: tetraguaiacol). Tetraguaiacol ist eine farbige Verbindung, die durch Absorption bei 420-470 nm quantifiziert werden kann.

3. Strukturisomere von Guajakol

Die Strukturisomere von Guajakol mit unterschiedlichen Substituentenpositionen sind 3-Methoxyphenol und 4-Methoxyphenol. 3-Methoxyphenol hat eine Methoxygruppe in Position 3 und 4-Methoxyphenol hat eine Methoxygruppe in Position 4.

3-Methoxyphenol wird auch als m-Methoxyphenol, m-Guaiacol, m-Hydroxyanisol, 3-Hydroxyanisol und Resorcinmonomethylether bezeichnet.

Mekinol, 4-Hydroxyanisol und Paraguaiacol sind weitere Bezeichnungen für 4-Methoxyphenol.