Deutsche Version - Kraiburg TPE

AUTOMOBILBAU
Vernetzte thermoplastische
Elastomere verdrängen vielfach die
klassischen Elastomere im Automobil
(Bilder: Kraiburg TPE)
Thermoplastische
Elastomere. Die Zeit,
in denen thermoplastische
Elastomere (TPE)
ausschließlich für das
Design zuständig waren,
ist längst vorbei.
Die elastomeren Materialien
können mittlerweile
viel mehr als nur
„schön aussehen“.
Eine effiziente Verarbeitung,
sehr gute mechanische Werte auch bei hohen Temperaturen, Haftung zu
Polyamid und ein geringes Gewicht machen TPE unter anderem auch im Automobilbereich
zu einem sehr interessanten und vielseitigen Werkstoff.
Mit maßgeschneiderter
Performance
MARTIN GEISSINGER
Aufgrund ihrer einfachen Verarbeitung,
sehr guten mechanischen
Eigenschaften und vielfältigen Designmöglichkeiten
erweitert sich das Einsatzgebiet
der innovativen thermoplastischen
Elastomere ständig. Für motornahe
Anwendungen hat die Kraiburg TPE
GmbH & Co KG,Waldkraiburg, Thermolast
V entwickelt, ein Material, das exakt
auf die speziellen Anforderungen im
Automobilbereich zugeschnitten ist. Es
zeichnet sich durch Eigenschaften wie
hohe Langzeittemperaturbeständigkeit,
gute Polyamid-Haftung und einen hervorragenden
Druckverformungsrest aus.
ARTIKEL ALS PDF unter www.kunststoffe.de
Dokumenten-Nummer KU111392
Die Produktgruppe produziert der
Hersteller in zwei Serien: Neben einer Polypropylen-Haftungsserie
gibt es eine
Compoundreihe mit Polyamid-Haftung.
Die Compounds der Thermolast V-Serie
sind ein TPV-(SEBS+PP) (TPV = teilvernetze
thermoplastische Elastomere; SEBS
= Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene-
Blockcopolymer). Die Polystyrolendblöcke
wurden mittels dynamischer Vulkanisation
teilweise chemisch vernetzt. Die
Mittelblöcke der Compounds werden
i
Kontakt
Kraiburg TPE GmbH & Co KG
D-84478 Waldkraiburg
TEL +49 8638 9810-0
> www.kraiburg-tpe.com
nicht vernetzt, sie verleihen den thermoplastischen
Elastomeren die Elastizität.
Aufgrund der chemischen Vernetzung
steigt die Dauergebrauchstemperatur der
TPV-(SEBS+PP) auf bis zu 140°C. Die
Materialien sind daher vergleichbar mit
TPV-(EPDM+PP) und klassischen Elastomermischungen
auf Basis von EPDM,
CR, NBR sowie HNBR.
Thermolast V mit seinem exzellenten
Druckverformungsrest und der Haftung
zu Polyamid ist in Härten von 50 und
60 Shore A erhältlich. Die Materialien
bietet Kraiburg TPE jeweils in Schwarz
und in Naturfarben an. Da die Hartkomponente
meist in Schwarz verarbeitet
wird, ergibt sich durch ein helles, naturfarbenes
TPE eine einfache visuelle Qualitätskontrolle.
Produktionsfehler werden
durch maximalen Farbunterschied
schnell erkannt.
>
Kunststoffe 8/2013
www.kunststoffe.de
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AUTOMOBILBAU
Haftung zu Polyamid
Polyamid (PA) zeichnet sich durch sehr
gute thermische Eigenschaften und mechanische
Werte als exzellenter Konstruktionswerkstoff
aus. In diesem Bereich setzen
deshalb viele Verarbeiter auf Polyamid
und auf die wirtschaftlich effiziente
Zwei-Komponenten (2K)-Technologie.
Mit thermoplastischen Elastomeren aus
dem Thermolast-Portfolio lässt sich das
realisieren. Thermolast V kann effizient
im 2K-Spritzgießen verarbeitet werden.
Durch eine ideale Einstellung der Verarbeitungsparameter
wie der Massetemperatur
erzielt man mit Thermolast V und
Polyamid eine gute Haftung von bis zu
5 N/mm.
Gemessen wird die Haftung zwischen
Hart- und Weichkomponente bei Kraiburg
TPE mit einer Standard-Zugprüfmaschine
(Hersteller: Zwick, Typ Z010/
TN2A). Der 2K-Prüfkörper wird eingespannt,
der TPE-Teil anschließend im
rechten Winkel von der Hartkomponente
weggezogen. Auf der unteren Klemmvorrichtung
ist ein horizontal beweglicher
Schlitten montiert, um über die gesamte
Haftungsstrecke einen 90°-Winkel
zu gewährleisten. Den Aufbau der Zugprüfmaschine
zeigt Bild 1.
Beeinflusst wird die Haftung der zwei
Komponenten durch die Verarbeitung
und durch folgende Faktoren:
Polarität des Materials,
Schmelztemperatur,
Kristallisationsverhalten,
chemisch funktionelle Gruppen sowie
Modifikatoren.
Verformung wie klassische TPV
Bild 1. Bei der Haftungsmessung schält das Prüfgerät das TPE im 90°-Winkel von der Hartkomponente
ab
Neben einer außergewöhnlich guten
Haftung zu Polyamid zeichnet sich die
Thermolast V-Produktgruppe durch
einen exzellenten Druckverformungsrest
aus. Die Werte des Kurzzeit-Druckverformungsrests
liegen bei den TPV-
(SEBS+PP) im Bereich von klassischen
TPV-(EPDM+PP)-Compounds (Bild 2).
Aufgrund der hohen Temperaturbeständigkeit
weisen Thermolast V-Compounds
auch bei anhaltender Dauer und
hohen Temperaturen außergewöhnlich
gute Werte auf.Vergleicht man die Thermolast
V-Ergebnisse des Langzeit-
Druckverformungsrests mit den Werten
von TPV-(EPDM+PP), zeigen Thermolast
V-Compounds wesentliche Performance-Vorteile
auf. Durchgeführt
wird der Druckverformungsrest nach
ISO 815. Für die Messung wird ein
6 mm hohes Probestück verwendet, das
bei einer bestimmten Temperatur über
eine festgelegte Zeit unter Druck gelagert
wird. Anschließend wird die prozentuale
Verformung des Probenstücks
gemessen.
Die Einsatzgebiete
Compounds aus dem Thermolast V-Portfolio
wurden speziell für den Automobilund
Industriemarkt entwickelt. Eine
hohe Temperaturbeständigkeit von bis
zu 140°C ermöglicht sogar den Einsatz
im Motorraum.Außerdem sind die Compounds
dieser Serie gegen polare Medien
wie Wasser, Säuren und Basen beständig.
Die TPV-(SEBS+PP)-Materialien kommen
beispielsweise als Dichtungen, Kabeldurchführungen,
Zahnriemenabdeckungen
und Wasserkastenabdeckungen
zum Einsatz.
DER AUTOR
DR. MARTIN GEISSINGER, geb. 1970, ist bei der
Kraiburg TPE GmbH & Co KG, Waldkraiburg, als Produktmanager
Europa tätig;
martin.geissinger@kraiburg-tpe.com
Kurzzeit-Druckverformungsrest
80
%
60
50
40
30
20
10
0
72 h/RT 22 h/100 °C 22 h/120 °C 22 h/140 °C 22 h/150 °C
© Kunststoffe
Bild 2. Das Ergebnis
des Kurzzeit-Druckverformungsrests
des
Thermolast V TV6VNZ
zeigt gute Werte und
eine maximale Einsatztemperatur
von
140 °C
SUMMARY
CUSTOMIZED PERFORMANCE
THERMOPLASTIC ELASTOMERS. The time when thermoplastic
elastomers (TPEs) were chosen primarily for
design reasons is long gone. Elastomeric materials can
now do far more than just “look good”. Efficient processing,
very good mechanical properties – even at high
temperatures, adhesion to polyamide, and light weight
make TPE a very interesting and versatile material for
many sectors, not least the automotive industry.
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Kunststoffe international and on
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108 © Carl Hanser Verlag, München Kunststoffe 8/2013
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