Flammschutz wird im E&E-Bereich stark nachgefragt. Lanxess hat dafür ein halogenfreies Additiv für glasfaserverstärkte Kunststoffe entwickelt.

Das Flammschutzmittel wurde primär für den Schutz von Bauteilen im E&E-Bereich entwickelt.

Mit phosphorbasiertem Additiv UL 94 V-0 erreichen

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Technische Kunststoffe

Flammschutzmittel

Additive

Flammschutz für E&E-Compounds

Die für viele Kunststoffhersteller und -verarbeiter schwierige wirtschaftliche Situation zeigte sich deutlich auf der Fakuma 2024. Nachhaltigkeit hat etwas an Bedeutung verloren, andere Themen rückten in den Vordergrund.

Auf den ersten Blick wirkt das Modell wie ein übliches Skateboard. Das Spannende verbirgt sich im Inneren.

Polyetherketon

Masterbatches

Polyoxymethylen

Farbstoffe und Pigmente

Messe Fakuma

kunststoffe-international.com

Streifinger, Florian

kunststoffe.de

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Hochleistungskunststoffe

Polysulfone / Polysulfide

Nachhaltigkeit verliert an Bedeutung

PA werden im Automobil häufig mit kupfer- oder halogenhaltigen Additiven stabilisiert. Eine Alternative mit weniger Nachteilen können polymere Amine sein.

Im Motorraum von Elektrofahrzeugen herrschen andere Bedingungen als bei Verbrenner. Das bietet nicht nur Chancen für neue Materialien, sondern auch für andere Additive.

Polymere Aminstabilisatoren verbessern die thermische Beständigkeit von PA66

Stabilisatoren

Stabil auch ohne Kupfer und Halogen

Nachhaltigkeit ist auch bei technischen Anwendungen verstärkt gefragt. Mittlerweile sind dafür umweltfreundlichere PA-Varianten auf dem Markt.

Nachhaltigkeit wird verstärkt auch bei technischen Anwendungen nachgefragt.

Ressourcenverbrauch und CO<sub>2</sub>-Emissionen bei technischen Anwendungen reduzieren

Kunststoffe, biobasiert

Biokunststoffe

Nachhaltigere Polyamide

Ohne Additive wären die meisten Kunststoffe ziemlich nutzlos. Lange dominierten fossile Verbindungen, nun gibt es immer mehr biobasierte Alternativen.

Biogene Additive könnten sich als Bausteine für eine grünere Zukunft von Kunststoffen erweisen. 

Biogene Additive als Alternativen zu fossilen Zusatzstoffen

Hilfsstoffe auf dem Weg in eine  grünere Zukunft

Luftfedersysteme kommen vermehrt in Autos zum Einsatz. Bei der Produktion bietet sich der Ersatz von Metall durch Kunststoffe an – wenn das Material passt.

Luftfedern sind bei Elektrofahrzeugen deutlich verbreiteter als bei solchen mit Verbrennungsmotor.

Metallersatz in Luftfedern von Automobilen

Dämpfer / Federn

Maschinenelemente

Mechanische Konstruktionselemente

Mit Luft gefedert, mit Kunststoffen  konstruiert

PA-Partikelschaum besitzt bessere Eigenschaften als übliche Polymerschäume. Bauteile aus EPA lassen sich außerdem mit Polyamid überspritzen.

Der relativ großvolumige EPA-Kern (links) lässt sich überspritzen. Das erweitert die Designfreiheit und ermöglicht großvolumige, aber doch vergleichsweise leichte Bauteile (rechts).

EPA erweitert die Gestaltungsmöglichkeiten

Schaumspritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießen

Schaumstoffe und Vorprodukte

Partikelschäumen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Schaumstoffe

PA-Schaum mit PA überspritzen

Vor allem die Elektromobilität, aber auch viele andere Elektroanwendungen, stellen verschärfte Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften von Thermoplasten. Das wirft die Frage auf, ob die in diesem Bereich üblicherweise eingesetzten Polymere diese noch erfüllen können.

Wie gut eignen sich Polyamid und Polybutylenterephthalat für Hochvoltanwendungen?

Polybutylenterephthalat

Elektronik

Elektromobilität

Mobilität

Leistungselektronik

Gegen den Strom

Für die zunehmend verbreiteten 800-V-Antriebe von E-Autos sind spezielle Kunststoffe notwendig. Eine nachhaltige Möglichkeit stellt etwa biobasierte PPA dar.

Biobasiertes PPA für Wechselrichter von Elektrofahrzeugen

Elektromotoren

Antriebe

Schneller und nachhaltiger laden

Die Unternehmen der Otto Krahn Gruppe zeigen auf der Fakuma 2024, dass Nachhaltigkeit, Funktionalität und gutes Design vereinbar sind.

Die Rückseite des Fairphone 5 besteht aus 100 % PCR. Das entsprechende PC dafür stammt von Mocom. Es ermöglicht auch ein transparentes Design, ohne schwarze Stippen.

Compound

Recycling

Umweltmanagement

Compoundeure

Dienstleistungen

Handel

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Polycarbonat

Kunststoff-Rezyklat

Ansprechende Designs mit Recyclingmaterialien

Die Zykluszeit zu reduzieren, steigert die Produktivität und verringert den spezifischen Energieverbrauch. Senken lässt sich diese durch passende Compounds.

16:9

Effizienz und spezifischen Energieverbrauch beim Spritzgießen verbessern

Steckverbinder

Elektromechanik

Materialmodifizierung reduziert die Zykluszeit

Automobilbauteile aus Kunststoff gelten als schwer recycelbar. Ein Video gibt nun Einblicke in ein aktuelles Recyclingprojekt.

Radkappen und Airbags aus Polyamid werden von Radici zu Compounds aufbereitet

Kfz-Elektronik

Kreislaufwirtschaft

Video zum Recycling von Automobilbauteilen

Lehvoss stellt auf der Messe Compounds für Leichtbauanwendungen vor, die u. a. als Metallersatz zum Einsatz kommen soll. Darunter ist etwa ein carbonfaserverstärktes Compound auf Polyphthalamid-Basis (PPA).  

Lehvoss zeigt Compounds für Leichtbauanwendungen

Metallersatz mit PPA-Compounds

Hochwertige Oberflächen im Automobilinnenraum gewinnen aus Kundensicht immer mehr an Bedeutung. Asahi Kasei hat dafür die Leona-SG-Serie entwickelt. Der japanische Konzern stellt die teilaromatischen Polyamide (PA) dieses Jahr auf der Fakuma vor.

Im Automobilinnenraum sind Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften gefragt, die gleichzeitig sehr hochwertige Oberflächen ermöglichen

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Die Umsetzung von Serienanwendungen im Lasersintern wird gegenwärtig noch durch eine unzureichende Materialvielfalt gehemmt. Viele wichtige Konstruktionswerkstoffe aus der traditionellen Kunststoffverarbeitung waren für das Verfahren bisher nur eingeschränkt verfügbar. PA 66 und PBT erweitern das Einsatzgebiet des Lasersinterns erheblich und zeigen in vielen Fällen bessere Eigenschaften als klassische PA-11- und PA-12-Materialien.

Als temperaturbeständiger und flammwidriger Werkstoff mit hohen mechanischen Kennwerten eröffnet PA 66 neue Applikationsmöglichkeiten für das Lasersintern, wie beispielsweise die Anwendung als Sensorhalterung 

Lasersintern mit PA 66 und PBT

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Additive Fertigung

Vom Spritzgießen in den 3D-Druck

Flammschutz halogenfrei und ohne roten Phosphor

Elektrische Geräte und elektronische Bauteile müssen häufig strenge Anforderungen an den Flammschutz erfüllen. Dabei dürfen im Brandfall keine für Menschen giftigen Gase austreten und auch an der Bausubstanz sollten durch die verwendeten Additive keine Folgeschäden entstehen. Für Leistungsschutzschalter hat der Compoundeur Sax Polymers ein entsprechendes Compound entwickelt, das ohne den Einsatz von Halogenen und rotem Phosphor auskommt.

Für die Produktentwicklung im Bereich der Leistungsschutzschalter der Doepke Schaltgeräte GmbH war ein passendes Flammschutzsystem oberste Priorität. Hintergrund davon ist, dass Personen im Brandfall meistens nicht durch das Feuer, sondern die freigesetzten Brandgase sterben. Zudem können bei bekannten Flammschutzsystemen nach der Brandbekämpfung etwa durch Korrosion Folgeschäden in der Baustruktur auftreten. Das genutzte Compound darf im Ernstfall deshalb keine giftigen und korrosiven Gase freisetzen.

Außerdem sollte das Material weitere technische Herausforderungen erfüllen, wie eine sehr gute Langzeitwärmeformbeständigkeit (RTI von 140 °C) bei gleichzeitig hoher Steifigkeit (Glasfaserverstärkung von 25 %) und sehr guten isolierenden Eigenschaften (Kriechstromfestigkeit Klasse 0). Auch Designfreiheit und die Farbgebung für elektrische Baugruppen war eine Anforderung an den Werkstoff.

Im Rahmen einer Diplomarbeit an der Fachhochschule Fresenius entwickelte Sax Polymers dafür ein spezielles Kunststoffcompound. Während der Entwicklungen wurden verschiedene Flammschutzsysteme in unterschiedlichen Dosierungen mit diversen Synergisten getestet. Am Schluss der intensiven Testreihen konnte eine Auswahl an Flammschutzsystemen selektiert werden, die alle Anforderungen erfüllte. Speziell Cyanurate sowie Organo-Phosphinate leisteten dabei einen wesentlichen Beitrag.

Am Ende dieser partnerschaftlichen Materialentwicklung stand das Compound Saxamid 226F5RY01, ein Polyamid 66 (PA 66) mit 25 % Glasfaserverstärkung. Das eingesetzte Flammschutzsystem kommt ohne den Einsatz von Halogenen und rotem Phosphor aus. Das Material kommt mittlerweile für Bauteile von modernen Ladestationen verschiedener Automobilhersteller zum Einsatz. Das Compound lässt sich sehr gut auf den Anlagen von Doepke verarbeiten und verfügt über eine hohe Prozessstabilität. Das sorgt für eine effektive und nahezu unterbrechungsfreie Produktion und reduziert gleichzeitig Ausschusszahlen und Wartungsarbeiten an den Anlagen.

SAX Polymers Industrie GmbH  

https://www.saxpolymers.com

Ausgabenartikel KU9-21

Elektrische Bauteile wie Leistungsschutzschalter müssen über einen ausreichenden Flammschutz verfügen. Doepke Schaltgeräte setzt dafür auf ein flammgeschütztes Polyamid von  Sax Polymers 

Sax Polymers - Hauptartikel

<b>Sax Polymers</b> ist auf die Herstellung, Aufbereitung und Einfärbung von technischen Kunststoffen spezialisiert. Das ISO 9001 zertifizierte Unternehmen mit Produktionsstätten in Wien und in Oberriet in der Schweiz bietet neben Standardpolymeren und Masterbatches auch kundenspezifische technische Kunststofflösungen. Der Einsatz moderner Doppelschneckenextruder ermöglicht es, sämtliche technische Polymere zu hochqualitativen Compounds zu verarbeiten. Im Technikum des Unternehmens können aufwendige Werkstoffanalysen und Qualitätskontrollen durchführt werden. Sax Polymers ist Teil der Hromatka Gruppe.