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Polyurethan-Lexikon
TREIBMITTEL FÜR
WEICHINTEGRALSCHAUMSTOFFE
Nach heutigem Kenntnisstand tragen Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) zum Abbau
der schützenden Ozonschicht in der Stratosphäre bei. Im “Montrealer Protokoll” (1987)
und den nachfolgenden Änderungen wurde daher ein Verzicht auf Produktion und
Vertrieb der chlorierten Kohlenwasserstoffe mittelfristig festgeschrieben. Auch bei der
Herstellung von Weichintegralschaumstoffen wurden in der Vergangenheit Fluorchlorkohlenwasserstoffe
(beispielsweise Trichlorfluormethan, FCKW 11) verwendet.
Das Verbot von Treibmitteln mit einem Ozon
Depletion Potential (ODP) stellte die PUR-Verarbeiter
vor große Probleme, da Schaumstoffe
für den Einsatz in der Kraftfahrzeug-, Freizeit-,
und Möbelindustrie besondere Anforderungen
und Qualitätsstandards erfüllen müssen. Um
den gesetzlichen Rahmenbedingungen für
Treibmittel zu genügen, haben die Rohstofflieferanten
in den letzten 15 Jahren eine ganze
Reihe von Weiterentwicklungen realisiert. Besondere
Sorgfalt galt hierbei dem technischen Anforderungsprofil
der Schaumanwendung und
dem Technologiestandard der PUR-Verarbeiter.
Heutzutage kommen zwei grundsätzlich verschiedene
Treibmittelkonzepte in Weichintegralschaum-Systemen
zum Einsatz:
Chemische Treibmittel
- Verwendung von Kohlendioxid, das durch
die Reaktion von Isocyanat mit Wasser gebildet
oder durch den Zerfall von CO2-Abspaltern freigesetzt
wird.
Physikalische Treibmittel
- Verwendung von niedrig siedenden Flüssigkeiten,
die in Gegenwart des exothermen Reaktionsgemisches
verdampfen.
Chemische Treibmittel
Weichintegralschaumstoffe, basierend auf
chemischen Treibmitteln, weisen naturgemäß
keine echte Haut auf, sondern zeigen im besten
Fall eine leicht verdichtete Randzone. Die
Abriebfestigkeit der Formteile wird gegebenenfalls
durch Verwendung eines In-mold Coating
sichergestellt, beispielsweise bei der Lenkradherstellung.
Auf Kohlendioxid-Systeme greift
man ebenfalls zurück, wenn eine hohe mechanische
Belastbarkeit gefordert wird, wie
zum Beispiel die Zugfestigkeit bei Arbeitsplatzmatten.
Eine sorgfältige Auswahl der Rohstoffkomponenten
ist für die Erfüllung dieser speziellen
Anforderungsprofile unerlässlich.
Physikalische Treibmittel
Bei der Verwendung physikalischer Treibmittel
erhält man einen PUR-Schaum mit deutlich
erkennbarer Integralstruktur. In einem einzigen
Arbeitsgang wird das Formteil mit einer verdichteten,
fast massiven Randzone und einem
zelligen Kern erzeugt. Auf diese Weise lassen
sich eine hohe Oberflächenhärte und eine im
Vergleich zur Gesamtrohdichte geringe Stauchhärte
verbinden. Die daraus resultierende angenehme
Griffigkeit, exzellente Oberflächenqualität
und gute Abriebfestigkeit der Weichintegralschaumstoffe
erlauben vielfältige Einsatzmöglichkeiten,
beispielsweise Fahrradsättel,
Stühle, Armlehnen und Kopfstützen.
Zur Herstellung von PUR - Schäumen mit Integralstruktur
stehen Hydrofluorkohlenwasserstoffe
(H-FKW wie beispielsweise Solkane ® *365/227
und Ennovate ® 3000) als Treibmittel zur
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Bestell-Nr.: MS 006241, Printed in Germany KL
Bayer MaterialScience AG
51368 Leverkusen, Deutschland
www.bayermaterialscience.de
2mm
Querschnitt durch Weichintegralschaum
Verfügung. Sie ersetzen weitgehend das
Solkane ® *141b, dem alsHydrofluorchlorkohlenwasserstoff
(H-FCKW) ein Restozonschädigungspotential
zugeschrieben wird. Unter
Verwendung von niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen
(beispielsweise Pentan) werden
PUR-Produkte mit noch stärker ausgeprägter
Integralstruktur hergestellt. Allerdings sind
Kohlenwasserstoffe bekanntermaßen leicht
entflammbar und erfordern bei Produktion,
Lagerung und Transport der Formteile die Einhaltung
von speziellen Sicherheitsvorschriften.
Langfristig erweist sich jedoch die Investition
in einen hohen sicherheitstechnischen
Standard als sinnvoll, da sich exzellente
Produkteigenschaften bei vergleichsweise
niedrigen Rohstoffkosten erzielen lassen.
Die Realisierung neuer Anwendungen, das
Streben nach Kostenreduktion und ökologische
Argumente bleiben auch weiterhin wesentliche
Forderungen des Marktes. Es ist daher davon
auszugehen, dass die Weiterentwicklung von
Weichintegralschaum-Systemen noch nicht
zum Abschluss gekommen ist.
*) Solkane ® ist eine eingetragene Marke der Fa. Solvay Fluor GmbH
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