Die Entwicklung moderner Werkstoffe für die Chemie- und Schleifmittelindustrie erfordert nicht nur Produktionserfahrung, sondern auch anspruchsvolle wissenschaftliche Forschung.

Wir sind stolz darauf, Ihnen mitteilen zu können, dass Vertreter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Lerg S.A. an Untersuchungen zu den Härtungsmechanismen von Phenol-Formaldehyd-Harzen, die in der Schleifmittelindustrie zum Einsatz kommen, beteiligt waren.

Ein Mitautor der Veröffentlichung ist Marcin Skowronek, leitender Technologe bei Lerg S.A., der an der Definition des Forschungsproblems und den thermischen Messungen beteiligt war. Ebenfalls an den Untersuchungen beteiligt war Iwona Mroczka, leitende Technologin bei Lerg S.A., die für das Verfahren der dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) in Hochdrucktiegeln, das für die Bewertung des Einflusses von Wasser auf den Vernetzungsprozess der Harze entscheidend ist, verantwortlich war.

Die Untersuchungen wurden in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der AGH Wissenschaftlich-Technischen Universität Krakau sowie Vertretern der Schleifmittelindustrie durchgeführt und konzentrierten sich auf die Analyse der Härtungsprozesse von Resol- und Novolak-Harzmischungen mit Zusatz von Hexamethylentetramin.

 

Eine Antwort auf die Anforderungen der modernen Schleifmittelindustrie

Phenol-Formaldehyd-Harze gehören seit Jahrzehnten zu den wichtigsten Materialien für Herstellung von Schleifmitteln, Reibmaterialien oder technischen Verbundwerkstoffen. Trotz der breiten industriellen Anwendung von Resol- und Novolak-Harzmischungen bedürfen die Mechanismen, die während ihrer Härtung ablaufen, nach wie vor eingehenderer Untersuchungen.

Das Ziel des Forschungsprojekts war es, die chemischen Wechselwirkungen, die während des Vernetzungsprozesses dieser Harzsysteme ablaufen, aufzuklären. Besonderes Augenmerk wurde auf den Einfluss von Wasser und pH-Wert-Änderungen auf die Härtungskinetik und den Verlauf der chemischen Reaktionen gelegt.

In den Untersuchungen wurden fortschrittliche analytische Techniken eingesetzt, darunter:

  • die simultane thermische Analyse (STA),
  • die FTIR-Spektroskopie,
  • die Hochdruck-Differenzkalorimetrie (HP DSC).

 

Dank der Anwendung von In-situ-Analysemethoden war es möglich, die Veränderungen über einen weiten Temperaturbereich genau zu überwachen und die flüchtigen Reaktionsprodukte, die während des Härtungsprozesses entstehen, zu identifizieren.

 

Wichtige Schlussfolgerungen aus den Untersuchungen

Die erzielten Ergebnisse haben bestätigt, dass der Härtungsprozess von Resol-Novolak-Mischungen keine einfache Kombination zweier unabhängiger chemischer Mechanismen darstellt Es wurde nachgewiesen, dass das Vorhandensein von Resolharz und des während des Prozesses entstehenden Wassers die Aktivierung von Hexamethylentetramin und den Verlauf der Vernetzungsreaktion von Novolak wesentlich beeinflusst.

Die Untersuchungen zeigten unter anderem:

  • einen früheren Beginn der Vernetzungsreaktion in Gegenwart von Wasser,
  • eine Veränderung des Mechanismus der Aktivierung von Hexamethylentetramin,
  • eine erhöhte Wärmeentwicklung während der Härtung,
  • die Bildung zusätzlicher reaktiver stickstoffhaltiger Zwischenprodukte,
  • den Einfluss geringfügiger pH-Änderungen auf die Prozesskinetik.

Die Ergebnisse sind für Hersteller von Schleifmitteln und Phenol-Formaldehyd-Harzformulierungen von großer praktischer Bedeutung, da sie ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung des Harzsystems und den technologischen Prozessparametern vermitteln.

 

Wissenschaftliches Wissen zur Unterstützung der technologischen Entwicklung

Das Engagement der Spezialisten von Lerg S.A. in Forschungs- und Entwicklungsprojekten ist Teil unserer konsequenten Strategie, industrielle Praxis mit wissenschaftlichem Wissen zu verbinden. Die Beteiligung unserer Fachleute an wissenschaftlichen Publikationen und Forschungsprojekten in Zusammenarbeit mit akademischen Einrichtungen ermöglicht die Entwicklung moderner Werkstofflösungen, die den Anforderungen des Marktes entsprechen.

Die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie ermöglicht eine effektivere Umsetzung von Innovationen sowie die Weiterentwicklung von Phenol-Formaldehyd-Harztechnologien, die in anspruchsvollen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen.

 

Die vollständige Veröffentlichung ist unter folgender Adresse verfügbar: https://doi.org/10.1021/acsomega.5c09518


Cite This: ACS Omega 2026, 11, 18, 26206-26219

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