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15.08.2011

PBT-Bauteile auch ohne Stabilisator tropentauglich

Die Zugfestigkeit von PBT bleibt bei Temperaturen von 55 °C und einer Luftfeuchte von 85 % über 10000 Stunden fast konstant. Bei höheren Temperaturen zeigt sie dagegen eine deutlich schnellere Abnahme.(© Kunststoffe)

Die Zugfestigkeit von PBT bleibt bei Temperaturen von 55 °C und einer Luftfeuchte von 85 % über 10000 Stunden fast konstant. Bei höheren Temperaturen zeigt sie dagegen eine deutlich schnellere Abnahme. (© Kunststoffe)

PBT wird durch eine Polykondensationsreaktion unter Abspaltung von Wasser hergestellt. Unter bestimmten, so genannten überkritischen Bedingungen, wie sie beispielsweise im Motorraum von Kraftfahrzeugen auftreten, kann diese Reaktion durch Hydrolyse rückgängig gemacht werden. Die Spaltung der Kettenmoleküle führt dann dazu, dass sich die Eigenschaften des Materials nachteilig verändern. Um dies zu vermeiden, werden in vielen Anwendungsgebieten PBT-Typen eingesetzt, die mit speziellen Hydrolyse-Stabilisatoren ausgestattet sind.

Untersuchungen haben nun ergeben, dass für den Einsatz von PBT unter natürlich auftretenden Klimabedingungen keine Stabilisierung gegen Hydrolyse notwendig ist. Der weltweit härteste „natürliche“ Belastungsfall für die Beständigkeit von PBT gegenüber Hydrolyse ist das tropische Klima. Dabei erreichen die Temperaturen Werte von etwa 40 °C bei einer Luftfeuchte von 85 %. In den Untersuchungen wurde festgestellt, dass das unstabilisierte PBT bei erhöhten Temperaturen von 70°C einen starken Abbau durch Hydrolyse zeigte, während bei Temperaturen von 55°C kein wesentlicher hydrolytischer Abbau auftrat.

Von den untersuchten mechanischen Eigenschaften reagiert die Izod-Schlagzähigkeit am empfindlichsten auf die gewählten Prüfklimate. Deswegen wurde sie als Indikator-Kenngröße ausgewählt. Mithilfe des Arrhenius-Plots wurde daraus die Langzeitbeständigkeit von PBT in natürlichen Klimaten berechnet. Dies führte zu dem Ergebnis, dass Bauteile aus unverstärktem, flammgeschützten und nicht hydrolysestabilisiertem PBT über 40.000 Stunden, also etwa 4,5 Jahre, einer Temperatur von 40 °C bei 85 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit standhalten. Damit wurde erstmals nachgewiesen, dass PBT in allen natürlichen Klimaten ohne Hydrolyse-Stabilisierung eingesetzt werden kann. Wenn die Temperatur- und Feuchtebelastung jedoch überkritisch wird, beispielsweise unter der Motorhaube oder im Offshore-Bereich, empfiehlt sich der Einsatz von hydrolysestabilisiertem PBT, heißt es in dem Bericht weiter.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Lanxess Deutschland GmbH
DE 51369 Leverkusen
Tel: +49 214 3033333


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