Zinkoxid – IBUpart® ZnO

Voller UV-Schutz, außergewöhnliche Transparenz!

IBUpart® ZnO ist ein Zinkoxid mit maßgeschneiderter Partikelgrößenverteilung. Die nano-Zinkoxide IBUpart® ZnO-60 und IBUpart® ZnO-35 lassen sich vollständig zu Nanopartikeln deagglomerieren. Der UV-Schutz bleibt auch bei Verarbeitung in Suspension bewahrt, bei der das Zinkoxid sehr gute Dispersionseigenschaften aufweist. Damit eigenen sich diese Produkte besonders für die Anwendung in Lacken und Farben.

Das stärker agglomerierte IBUpart® ZnO-20 liegt in Formulierungen stets in Aggregaten größer als 100 nm vor. Es ist daher bestens für Anwendungen und Produkte geeignet, in denen keine ungebundenen Nanopartikel erwünscht sind. Dazu zählt vor allem der Einsatz als Breitband UV-Schutz in Kosmetikprodukten. IBUpart® ZnO-20 gilt nicht als Nanomaterialien gemäß Verordnung (EG) Nr. 1223/2009.

Transparenter UV-Schutz in Farben und Lacken

Hohe UV-Absorption bereits bei geringen Konzentrationen

IBU-tec mit erheblicher Erfahrung in der Dispergierung in wässrigen und organischen Systemen

 Zink(II)-Oxid 60Zink(II)-Oxid 35Zink(II)-Oxid 20
Spezifische Oberfläche60 ± 5 m2/g35 ± 2 m2/g20 ± 2 m2/g
Primärpartikelgröße10 – 15 nm20 – 25 nm20 – 50 nm
Agglomeratgröße0,2 – 0,3 µm0,3 – 0,4 µm0,4 – 0,5 µm
Reinheit> 99 Gew.%> 99 Gew.%> 99 Gew.%
Schüttdichte80 kg/m390 – 100 kg/m3100 kg/m3
Kristallografische PhaseZinkitZinkitZinkit
Mögliche Anwendungen
  • Kosmetik
  • Transparentes Pigment
  • Pigment
  • Kosmetik
  • Katalyse
  • Kosmetik
  • Katalyse
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Transparentes Zinkoxid in UV-Schutz-Produkten

Zinkoxid zeigt eine hohe Absorption von Licht über den gesamten UV-Bereich. Dadurch ist das Material als Sonnenschutzmittel in Kosmetik, Farben und Lacken geeignet. Dispergierte ZnO Nanopartikel mit einer Größe von unter 40 nm sind transparent für sichtbares Licht und können in klaren UV-Schutzlackierungen eingesetzt werden.

Traditionell genutzte UV-Schutzlösungen gelangen mit steigenden Anforderungen an ihre Grenzen. Zinkoxid kann als UV-Schutz eingesetzt werden, der den kompletten UV-C- bis-UV-A-Bereich abdeckt, als Breitband-Filter eingesetzt werden kann und photokatalytisch inaktiv ist und somit über einen längeren Zeitraum stabil.

Den großen Nachteil des Zinkoxids ist die Bildung einer undurchsichtigen Schicht nach dem Trocknen, weswegen es bisher keine große Akzeptanz als Inhalt von UV-Schutz-Produkten genießen konnten. Dem sind wir mit der Reduktion der Partikelgröße in den Nanometerbereich begegnet. Agglomerate aus den Primärpartikeln erreichen die als sicher etablierten Größen von deutlich über 120nm, bewahren jedoch eine außergewöhnliche Transparenz im sichtbaren Strahlungsspektrum.

Dabei wird voller UV-Schutz bereits bei einer geringen Konzentration erreicht, welcher unter guten Dispersionseigenschaften in Wasser und organischen Lösungsmitteln auch beim Überführen in eine Suspension bestehen bleibt.

Weitere Verwendung von Zinkoxid

Zinkoxid weist besondere mechanische, elektrische, piezoelektrische und optische Eigenschaften auf, mit denen es oft als Additiv in der Herstellung von Gummi oder Keramik eingesetzt wird. Ein weiterer Bereich ist die Verwendung als Pigment oder als Inhaltsstoff in Pharmazieprodukten.

In der Elektrotechnik werden Produkte auf ZnO-Basis für Varistoren und Sensoren eingesetzt. Zudem entstehen durch die Dotierung von Zinkoxid Substraten n-Typ Halbleiter. Diese können für Solarzellen oder LCD-Displays verwendet werden.

Als Zuschlagsstoff für Beton verringert Zinkoxid die Verfestigungszeit und verbessert die hydraulischen Eigenschaften des Baustoffes. Bei der Vulkanisation von Reifen dient ZnO als Katalysator und zur Verbesserung des Wärmetransports im Reifen was die Lebensdauer erhöht. Die Glas- und Keramikindustrien verwenden Zinkoxid als Bestandteil von Glasuren, wo es hauptsächlich als Flussmittel dient und eine glänzende Oberfläche erzeugt.

Zinkoxid dient der chemischen Industrie außerdem als Katalysator in einer Vielzahl von Reaktionen. Bei der Methanolsynthese aus Synthesegas etwa, einem der wichtigsten Grundprozesse der chemischen Industrie, kommt ein System von Cu-Zn-Al Oxid zum Einsatz.

Produktion von Zinkoxid

Bei IBU-tec wird nanoskaliges Zinkoxid durch Flammenaerosolprozesse produziert, wofür wir unsere Pulsationsreaktoren verwenden. Der Herstellungsprozess liefert beeinflussbare Partikelgrößen in einer engen Verteilungen. Im Vergleich zur Nanopartikelsynthese durch Sol-Gel Verfahren sind weniger Prozessschritte notwendig und es entstehen keine wässrigen Abfälle.