Additiv

Additive (lat. additivum „hinzugegeben, beiliegend“), auch Hilfsstoffe oder Zusatzstoffe sind Zusatzstoffe, die Produkten in geringen Mengen zugesetzt werden, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen oder zu verbessern.

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Grundlagen

So sollen Additive einen positiven Einfluss auf

• den Herstellungsprozess
• die Lagerung
• die Verarbeitung
• die Produkteigenschaften während und nach der Gebrauchsphase haben.

Typische Additive sind:

• Verarbeitungshilfsmittel wie Dispergiermittel, Verdickungsmittel, und Emulgatoren
• Bindehilfsmittel wie Härter, Lösemittel und Verdünnungsmittel, Trockenstoffe (Sikkative) bei Kunststoffen und Naturharzen
• Trocknungsmittel und Befeuchtung
• Zuschlagstoffe bei Baumaterialien, Betonzusatzstoffe
• Füllstoffe in Kunststoffen materialsparende, preisgünstigere
• Weichmacher, Lichtschutzmittel (UV) bei Kunststoffen
• Verlaufmittel, Entschäumer und Entlüfter in Beschichtungsstoffen, Mattierungsmittel
• Triebmittel zwecks Schaumbildung
• Hautverhütungsmittel
• Korrosionsschutzmittel, Biozide und Enthärter in Wasserkreisläufen
• Konservierungsmittel und Antioxidationsmittel
• Farbmittel (Pigmente oder Farbstoffe)
• Nahrungsmittelzusatzstoffe und Futtermittelzusatzstoff wie Mineralien, Vitamine und Farbstoffe
• Antistatika in Laminatfußböden
• Flammschutzmittel
• Adsorptionsmittel

Negative Auswirkungen haben die Additive auf den Preis bei der Herstellung, da diese meist teuer sind, sowie oft auch gesundheitlich nicht unbedenklich.

Anwendungen

Meistens sind Additive auf die jeweilige Anwendung hin optimiert. So müssen beispielsweise Additive in Treibstoffen eher hydrophob sein, während Biozide in Wasserkreisläufen wiederum typischerweise hydrophil sind.

An Additive werden neben spezifischen Eigenschaften folgende Anforderungen gestellt:

• gute Umweltverträglichkeit
• geringe Gesundheitsgefährdung
• hohe Wirtschaftlichkeit
• hohe Stabilität
• spezifische Wirksamkeit
• evtl. lange andauernde Wirkung z. B. bei Lichtschutzmittel
• keine negativen Einflüsse
• niedrigst möglicher Preis

Die Einsatzmenge sollte immer spezifisch festgelegt werden. Allgemein ist die Menge sehr gering und umfasst meist einen Anteil von weniger als 1 % an der Gesamtrezeptur.

Bei Weichmachern allerdings kann die Menge bis zu 30 % betragen.

Treibstoffe

Bei Treibstoffen werden Additive z. B. mittels einer Additivdosierpumpe zudosiert, um verschiedene Eigenschaften zu verstärken oder zu verbessern, wie z. B. bei Benzin zur Erhöhung der Klopffestigkeit (heute als Bleiersatz anstelle von Tetraethylblei) bei Ottomotoren oder Additive als Zündbeschleuniger oder für die Temperaturfestigkeit bei Diesel (siehe Winterdiesel). Diese Additive werden von den Mineralölgesellschaften zu den Treibstoffen, wie sie in einer Raffinerie hergestellt werden, zugemischt. Den an Tankstellen vertriebenen Kraftstoffen werden oft auch Farbstoffe beigemischt, die den Flüssigkeiten die jeweilige Markenfarbe des Mineralölkonzerns geben.

Bei neueren Dieselmotoren im LKW-Bereich wird AdBlue, z. B. Air1®, nicht als Additiv bei der Verbrennung, sondern aus einem meist neben dem Diesel-Tank angebrachten AdBlue-Tank in einen speziellen Stickoxid-Katalysator elektronisch geregelt eingesprüht. Dadurch können die gesundheits- und umweltgefährdenden Schadstoffemissionen stark reduziert und die strengen Normen der Euro 4 und Euro 5 erfüllt werden.

Schmierstoffe

Prinzipiell bestehen alle Schmierstoffe aus einer Basisflüssigkeit (meistens Grundöl) sowie aus weiteren Inhaltsstoffen, welche man Additive nennt. Additive für Schmierstoffe werden in Schmierölen, Kühlschmierstoffen und Schmierfetten eingesetzt.

Die tribologischen Eigenschaften des Schmierstoffs werden mit folgenden Additiven verbessert:

• Verschleißminderer, sog. AW-Additive (Anti wear additives)
• Reibungsminderer (Friction Modifiers)
• Fressschutzadditive, sog. EP-Additive (Extreme pressure additives)
• Viskositätsindexverbesserer (VI Improvers)

Folgende Additive werden benötigt, um weitere Anforderungen an den Schmierstoff zu erfüllen:

• Korrosionsschutzadditive, sog. Korrosionsinhibitoren (Corrosion inhibitors)
• Alterungsschutzmittel, sog. Antioxidantien (Antioxidants)
• Schaumverhütungsadditive, sog. Entschäumer (Anti foam additives)
• Biozide in wassermischbaren Schmierstoffen (Biocides)
• Tenside und Emulgatoren (Surfactants/Emulsifiers)
• Dispergiermittel und Netzmittel (Dispersants/Wetting agents)

Die Additive werden dem Grundöl beigemischt (bis zu 30 %). Je nach der Art der Anwendung werden die Additive ausgewählt, um die geforderten Eigenschaften zu gewährleisten. Bei Getriebeölen sind Additive für bestimmte Zwecke, z. B. zur Erhöhung der Druck- und Scherfestigkeit unerlässlich.

Beschichtungsstoff

Lackadditive sind Hilfsstoffe, die einem Beschichtungsstoff in geringen Mengen zugesetzt werden, um diesem bestimmte Eigenschaften zu verleihen oder ihn zu verbessern.

Die Auswahlkriterien sind neben dem Preis-Leistungsverhältnis die Wirksamkeit und der Wirkmechanismus.

Bei der Verwendung sollte immer darauf geachtet werden ob Wechselwirkungskräfte auftreten können. Als Folge dieser Wechselwirkung können negative Eigenschaften auftreten, die durch das Additiv verbessert werden sollten.

Die meisten Additive sind flüssig oder liegen in fester Form vor. Die Einarbeitung ist dadurch sehr einfach. Sie werden nach dem Mischvorgang (Dispergierung) zugegeben. Additive, die auf den Produktionsprozess Einfluss nehmen sollen, z. B. Entschäumer, Netz-und Dispergiermittel, werden vor dem Dispergieren zugesetzt.

Wenn mehrere Additive eingesetzt werden, sollten diese einzeln zugegeben werden. Außerdem sollte nach jedem Additiv eine gute Durchmischung erfolgen, um Wechselwirkungen auszuschließen.

Literatur

Beschichtungswerkstoffe:

• DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (Hrsg.): DIN-Taschenbuch 157: Farbmittel Beuth Verlag GmbH, Berlin/Wien/Zürich, 3. Aufl. 1997
• Kurt Wehlte: Werkstoffe und Techniken der Malerei, Otto Maier Verlag, Ravensburg 1967, ISBN 3-473-48359-1