Ein Schwerpunkt des K-Messeauftritts von Lanxess sind in diesem Jahr Materialien für die Elektromobilität. Darunter ist etwa ein halogenfrei flammgeschütztes, hydrolysestabilisiertes PBT-Compound mit sehr guten elektrischen Eigenschaften.

Der Demonstrator eines seriennahen Gehäuses für die Batterien von Elektrofahrzeugen ist eines der Highlights am Stand von Lanxess. 

Polybutylenterephthalat

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Messe K-Kunststoffmesse

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Elektromobilität

Mobilität

Polyamide

Technische Kunststoffe

Demonstrator für Batteriegehäuse von E-Autos

DSM verkauft seinen Engineering-Polymers-Bereich an Lanxess und den Finanzinvestor Advent. Lanxess bringt außerdem sein PA- und PBT-Geschäft in das Joint Venture ein.

Lanxess lagert seine technische Kunststoffsparte in das Joint Venture aus.

Streifinger, Florian

Wirtschaft

Lanxess und Advent kaufen technische Kunststoffsparte von DSM

Der Distributor Ultrapolymers bietet ab sofort lasertransparente, schwarz eingefärbte Polybutylenterephthalate (PBT) von Mitsubishi Engineering-Plastics an.

Neue Novaduran PBT- und PBT-Blend-Typen kombinieren gute Lasertransparenz mit hoher Langzeit-Farbstabilität.

Schwarz, lasertransparent und langzeitstabil

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?

Elektronik

Leistungselektronik

Gegen den Strom

Einer der besonders vielfältig einsetzbaren Polyester ist Polybutylenterephthalat. Der spritzgießfreundliche teilkristalline Werkstoff steckt in zahlreichen technischen Produkten.

Hochvoltsteckverbinder für batteriebetriebene PKWs sind prädestiniert für den Einsatz von PBT

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Polybutylenterephthalat (PBT)

Anspruchsvolle Bauteile für E-Mobilität

Profile aus Hart-PVC haben viele Vorteile: Sie sind gut extrudierbar, preiswert und verfügen bei geeigneter Additivierung über eine hohe UV-Beständigkeit. Bei den erforderlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften stößt PVC jedoch gelegentlich an seine Grenzen. Umgehen lassen sich diese Schwächen durch Coextrusion mit einem PBT-Blend.

Reichen die Eigenschaften von reinen PVC-Rohren nicht mehr aus, bieten sich mit PBT coextrudierte Varianten an. Bei ihnen fallen etwa die thermische Ausdehnung und der Nachschrumpf bei Erhitzung geringer aus.

Coextrusion von PVC mit modifiziertem PBT-Blend verbessert die Mechanik von Profilen

Extrusion

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Polyvinylchlorid

Rohr- und Profilextrusion

Die Grenzen von PVC erweitern

Das Automobil der Zukunft soll möglichst wenig CO2 freisetzen, effizient und automatisiert fahren und von möglichst vielen Menschen genutzt werden können. Das stellt an Kunststoffe und deren Verarbeitungsverfahren unterschiedliche Anforderungen. Sie reichen vom Leichtbau für Karosserie und Antriebsstrang über einen angenehmen Innenraum bis hin zu Beleuchtung oder Sensorik.

Der neue vollelektrische Audi e-tron besitzt einen fast komplett verschlossenen Unterboden aus leichtem LWRT-Werkstoff (Low Weight Reinforced Thermoplastics), der dadurch den elektrischen Verbrauch reduziert

E-Mobilität, autonomes Fahren, Carsharing und die Folgen für die Kunststoffbranche

Glasfasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Leichtbau

Polyethylenterephthalat

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Hochleistungskunststoffe

Alles auf Elektro?

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Ein Austausch in Pandemiezeiten: Coronabedingt fand das Kunststoffe-Expertengespräch rein digital statt. Dr. Matthias Scheibitz (oben links), Jürgen Luderer (oben rechts), Dr. Ingo Sartorius (unten links), und Dr. Karlheinz Hausmann (unten rechts) diskutierten dabei über die aktuelle Situation und die zukünftigen Trends bei Kunststoffen

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Verpackungsmaterial

Logistik

Automotive

Polyethylen

Kunststoff-Aufbereitung

Recycling

Umweltmanagement

Standardkunststoffe

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Rezyklat

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

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

Additive Fertigung

Vom Spritzgießen in den 3D-Druck

Der weltweite Verbrauch von PBT als technischer Kunststoff lag 2012 bei rund 830000 t. Es wird erwartet, dass der Bedarf in den kommenden Jahren weiter um jeweils etwa 5 % wächst.

Marktentwicklung Polybutylenterephthalat (PBT)

Alternative Antriebe, autonomes Fahren und der Wunsch nach einer höheren Nachhaltigkeit wirken sich auf das Design von Automobilen aus. Auch der Innenraum der Fahrzeuge erfährt eine deutliche Veränderung. Instrumententafeln verwandeln sich in Entertainment-Einheiten und in Bildschirme für Videokonferenzen.

Das USB-Steckverbindersystem ermöglicht Platzeinsparungen von bis zu 60 %. Das verwendete PBT erlaubt enge Toleranzen unabhängig von den Umgebungsbedingungen.

Kfz-Elektronik

Steckverbinder

Elektromechanik

PBT für USB-Steckverbinder

Lanxess hat ein halogenfrei flammgeschütztes und hydrolysestabilisiertes Polybutylenterephthalat-Compound (PBT) für Hochvoltstecker in Elektroautos entwickelt.

Wegen seinem hohem Durchgangswiderstand und seiner Kriechstromfestigkeit eignet sich das PBT-Compound gut für Stecker in Elektrofahrzeugen.

Compound

Sichere Stecker für die Elektromobilität

Der Spezialchemie-Konzern Lanxess hat ein neues Konzept für Radarsensoren mit integriertem Wärmemanagement entwickelt. Zum Einsatz kommt eine Kombination von thermisch leitfähigem Kunststoff mit metallischem Kühlelement in Hybridtechnik.

Das Konzept für Radarsensoren sieht eine Wärmeabfuhr aus heißen Bereichen (hot spots) mit Hilfe von thermisch leitfähigen Kunststoffen in Kombination mit metallischen Kühlelementen vor

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Spritzgießen

Radarsensoren mit integriertem Wärmemanagement

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

Messe Fakuma

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Compounds aus recycelten Kunststoffen, etwa aus PET-Flaschen, sind auf der Fakuma bei Barlog Plastics zu sehen. Außerdem stellt das Unternehmen Kunststoffe speziell für die Elektromobilität vor.

Für das Thermomanagement von Batterien in Elektrofahrzeugen bietet Barlog wärmeleitfähige Compounds an.

Nachhaltige Compounds aus technischen Kunststoffen

Polybutylenterephthalat (PBT) – Eigenschaften und Anwendung

PBT zeichnet sich durch sehr gute Maßbeständigkeit und Maßhaltigkeit, sehr geringe Kriechverformungsneigung und hohe Abriebfestigkeit aus. Im Vergleich zu PET besitzt teilkristallines PBT etwas geringere Festigkeit und – vor allem bei tiefen Temperaturen – bessere Schlagzähigkeit.

PBT ist im chemischen Aufbau und auch in den Eigenschaften dem PET sehr ähnlich. Bei der Kondensation wird statt Ethylenglykol 1,4-Butandiol verwendet. PBT ist ebenfalls ein teilkristalliner Thermoplast, der jedoch schneller kristallisiert und sich für das Spritzgießen besser eignet als PET.

PBT wird hauptsächlich durch Spritzgießen bei Massetemperaturen von 230 bis 270°C verarbeitet. Werkzeugtemperaturen unterhalb 60°C sind üblich, jedoch wird eine optimale Oberfläche erst bei 110°C erreicht. Eine Granulattrocknung ist wie beim PET erforderlich. Verbindungsverfahren sind das Ultraschall-, Reib-, Heizspiegel- und Heißgasschweißen sowie das Kleben mit Reaktionsharzklebstoffen.

Die Festigkeit und Steifigkeit sind etwas geringer als beim PET, die Zähigkeit bei tiefen Temperaturen etwas besser. Das Gleit- und Verschleißverhalten ist sehr gut. Der Glasübergang der amorphen Phase liegt bei 60°C. Die maximale Formbeständigkeitstemperatur liegt mit 180 bis 200°C entsprechend tiefer, jedoch sind die langzeitigen Wärmeformbeständigkeiten mit 100 bis 120°C gleich. PBT ist ein guter elektrischer Isolator, dessen Eigenschaften wenig von der Wasseraufnahme, Temperatur und Frequenz beeinflusst werden. Die Durchlässigkeit für CO2 ist wesentlich größer als die Durchlässigkeit des PET, die Beständigkeit gegen Chemikalien und Bewitterung und das Brennverhalten sind vergleichbar. Die Beständigkeit gegen heißes Wasser ist besser. PBT-Typen sind für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen.

PBT-Typen werden mit folgenden Modifikationen geliefert: leichtfließend, flammhemmend, hoher schlagzäh durch Elastomermodifizierung, verstärkt oder gefüllt zur Erhöhung der Steifigkeit, Festigkeit, des Verschleißwiderstands oder zur Verringerung des Gleitreibungskoeffizienten.

PBT wird zur Herstellung folgender Produkte verwendet: Gleitlager, Rollenlager, Ventilteile, Schrauben, Steckerleisten, Pumpengehäuse und Räder, Teile für Haushaltsgeräte wie Kaffeemaschinen, Eierkocher, Toaster, Haartrockner, Staubsauger oder Kochgeräte.

Saechtling Kunststoff Taschenbuch, Herausgeber: Erwin Baur, Tim A. Osswald, Natalie Rudolph, Hansjürgen Saechtling; 10/2013, 883 Seiten, ISBN: 978–3–446–43729–6, S. 583

Strukturformel von PBTStrukturformel von PBT

Basicartikel Polybutylenterephthalat (PBT) - Eigenschaften

ausgabe 09/2022

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