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kunststoffverarbeitung Ein Kunststoff schmiert sich selbst Technologietransfer | Die Forscher des INM in Saarbrücken sehen bereits zahlreiche Anwendungen für ihr neu entwickeltes Material, das sich bei Bedarf selbst schmiert: wo immer Geräte reibungsfrei durch etwas Festes gleiten sollen. Dass Regenwürmer immer sauber sind, wenn sie aus klebriger Erde kommen, verdanken sie einer Schmutz abweisenden, gleitfördernden Schmierschicht, die sich auf ihrer Haut immer wieder selbst bildet. Forscher des INM haben dieses natür - liche System künstlich nach - gebaut: Sie entwickelten ein Material mit einer Oberflächenstruktur, die sich immer dann mit Schmiermittel versorgt, wenn Druck ausgeübt wird. Ihre Ergebnisse publizierten sie in „Advanced Materials“. Es handelt sich dabei um einen weichen Kunststoff mit Tröpfchen aus Silikonöl im Inneren. „Wenn wir Druck auf das Material geben, verändern die Tröpfchen ihre Form und wandern an die Oberfläche. Das Silikonöl verteilt sich dann gleichmäßig zu einer wasserund schmutzabweisenden Gleitschicht“, erklärt Jiaxi Cui, Leiter der Forschungsgruppe Schaltbare Mikrofluidik. Verringert sich der Druck, bilden sich die Tröpfchen zurück. „Unsere Strukturen überstehen 10.000 Reibungszyklen“, sagt Chemiker Cui – während Gleitfilme auf glatten Strukturen nur 300 Zyklen erreichten. Gerade diese Kombination aus rauer Oberfläche und Schmiermitteltröpfchen sei das Besondere. • Wie beim Regenwurm: Neues atmendes Material schmiert sich bei Bedarf selbst – eine Entwicklung des INM in Saarbrücken. Bild: Iris Maurer Schaum zeigt harte Kante Schäumen in allen RAL-Farben Polyethersulfon | Nach zwei-jährigen Forschungen hat BASF Prototypen des „weltweit ersten“ Partikelschaumstoffs auf Basis von PESU vorgestellt. Laut Angaben ist dieser hochtemperaturbeständig, inhärent flammgeschützt, extrem leicht und doch hoch steif und fest. Damit eignet er sich für komplex 3D-geformte Bauteile in Autos, Flugzeugen und Zügen, für die exzellente Mechanik bei hohen Betriebstemperaturen oder strengen Flammschutzauf - lagen gefordert sind. Das expandierbare PESU-Granulat wird zu Perlen mit niedrigen Dichten zwischen 40 und 120 g/L vorgeschäumt und kann dann mit marktgän - gigen Methoden zu Formteilen verarbeitet werden. Das Material, Ultrason E, ist ein amorpher Thermoplast mit Glasübergangstemperatur von 225 °C und bleibt bis nahe dieser Temperatur dimensionsstabil. Als Partikelschaumstoff ermöglicht es sehr leichte und doch hoch steife Bauteile mit hoher Wärmeformbeständigkeit. • E-TPU | Schaumaplast in Nossen bei Dresden versteht sich als Spezialist für diffizile Partikelschaumteile auch aus ganz jungen Werkstoffen wie E-TPU. Zu den Besonderheiten gehört neben anderen eine Fertigungslösung „für alle Farbtöne des RAL- Systems“, so Geschäftsführer Dirk Werrmann. Als Technologiebeispiel führt er die Fahrradsattel-Innovation Ergon ST Core an, die Zubehör-Hersteller RTI Sports mit der Sporthochschule Köln und der BASF entwickelt hat: Der Ergonomie-Sattel verdankt seine Stoß-abfedernde Wirkung einem Schaumkern aus E-TPU (expandiertem, thermoplastischem Polyurethan). Die Entwickler integrierten das super - elastische Dämpfungselement zwischen zwei isoliert voneinander angeordneten Schalen. Produziert wird dieser bewegliche Partikelschaum-Kern, der auch für eine effiziente Tret- Ergonomie sorge, bei Schaumaplast – inklusive Färbung der Sattelkerne. Die schmutzabweisende Farbe schützt das ursprünglich weiße Produkt unter anderem vor UV-Strahlung und damit vor dem Vergilben. • 32 Industrieanzeiger 33.18
Polypropylen mit Power Copolymere | Ultrapolymers hat neue heterophasische PP-Copolymertypen von Lyondell Basell ins Angebot genommen, die besonders schlagzäh sind. So stehen beim Moplen EP3201 hohe Steifigkeit mit guter Schlagzähigkeit und erhöhter Kristallisationsgeschwindigkeit im Mittelpunkt. Sie qualifizieren das Material aus Anbietersicht für Anwendungen wie Kisten, Gartenmöbel und steifere Behälter. Der neue Typ Moplen EP3202 ist ein PP-Copolymer mit guter Fließfähigkeit und lässt sich für Stapelboxen und Haushaltswaren ebenso verwenden wie für Sportartikel. Moplen EP448S hingegen schreibt der Anbieter ein „ausgewogenes Verhältnis“ zu aus Schlagzähigkeit, Steifigkeit, guter Fließfähigkeit und leichter Entformbarkeit. • Zauberhafter Glanz Copolymer | Sabic hat das schlag - zähe Copolymer-Compound PP PPA20 für anspruchsvolle Hausgeräte, Kosmetikartikel, Möbel und andere Haushaltsgüter konzipiert. Mit seinem hohen Glanz ermöglicht es ästhetische Produkte mit ansprechenden Oberflächen und bietet zugleich ausgewogene mechanische Eigenschaften bei leichter Verarbeitbarkeit, so die Angaben. Der Hersteller sieht in dem Material eine vielversprechende, nachhaltige Alternative zu den bei solchen Anwendungen vorherrschenden ABS-Kunststoffen. Zu den weiteren Eigenschaft gehören hohe Kratzfestigkeit und geringe Weißbruchneigung im Vergleich zu gängigen schlagzähen Copolymeren, teilt das Unternehmen mit. Mit geringerer Dichte, höherer Fließfähigkeit und schnellerer Kristallisation erschließe es kürzere Zyklus zeiten, was den Energie- und Kostenaufwand signifikant reduzieren könne. Da Sabic PP PPA20 außerdem nicht vorgetrocknet werden muss und sich bei niedrigeren Zylinder- und Werkzeugtemperaturen verarbeiten lässt im Vergleich zu ABS, ergeben sich weitere Energieeinsparmöglichkeiten. • Polyamid brennt nicht Polyamide, die nicht so schnell ermüden PA-6-Compounds | Kunststoffteile unter der Motorhaube müssen hohe Anforderungen an die Betriebsfestigkeit schultern. Lanxess baut dafür eine neue Polyamid-6-Produktreihe auf. Gegen Ermüden bei pulsierender Belastung seien die Performance-Varianten teils um ein Mehrfaches beständiger als Standardprodukte mit gleichem Glasfasergehalt, so teilt der Hersteller mit. Erste Vertreter sind die wärme - stabilisierten Compounds Durethan BKV30PH2.0, BKV35PH2.0 und BKV40PH2.0 mit GF-Gehalten von 30, 35 und 40 % sowie das mit 30 % Glasfasern verstärkte, schlagzäh modifizierte Durethan BKV130P. „P“ steht dabei für „Performance“. „Wir zielen auf Anwendungen wie etwa Luft - ansaug- und Ölfiltermodule oder Parkbremsen“, sagt Dr. Thomas Linder aus der Materialentwicklung. Großes Potenzial gebe es auch bei Gehäuse- und Strukturbauteilen von Elektrowerkzeugen wie Bohroder Schleifmaschinen. Lanxess will die Dure - than-Performance-Familie weiter ausbauen. • Textilgewebe | Die Brennerflamme nähert sich dem Gewebe. Doch statt aufzu - lodern, fängt die Textilprobe zögerlich an zu schmelzen. „Was wir hier sehen, ist ein neuartiger Flammschutz für Textilien aus Polyamid“, sagt Dr. Georgios Mourgas vom DITF Denkendorf. „Wir nennen diese Polyamide intrinsisch flammgeschützt.“ Die Lösung umgeht das Problem, dass die als Additive zugesetzten, flammhemmenden Phosphorverbindungen die Eigenschaften von polyamiden Geweben schwächen und als Kettenbrecher wirken – mit der Folge, dass der Kunststoff sich schlecht zu Fasern verarbeiten lässt. Anders nun bei der DITF-Methode: Die Denkendorfer koppeln die Phosphorverbindungen chemisch an und bauen so den Flammschutz direkt in das Polyamid ein. Dadurch benötigen sie nur geringe Mengen, die Eigenschaften des Polyamids lassen sich gezielter steuern und die Hautverträglichkeit wird besser. Anwendungen gibts dort, wo hoher Brandschutz gefragt ist wie bei Heimtextilien. Aber dabei bleibts nicht, wenn das Material erst einmal auf dem Markt ist, meint das DITF. • Industrieanzeiger 33.18 33
