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02.07.2012

TPU mit Formgedächtnis

Bayer MaterialScience und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin, haben ein neues thermoplastisches Polyurethan (TPU) mit Formgedächtnis entwickelt. Formteile aus diesen Kunststoffen können vorübergehend in eine andere Form gebracht und in dieser Form fixiert werden. Werden sie über eine bestimmte Temperatur, die so genannte Schalttemperatur, erwärmt, „erinnern“ sie sich an ihre ursprüngliche Form und nehmen diese fast unverändert wieder ein.

Bei dem neuen TPU Desmopan DP 2795A SMP liegt die Schalttemperatur bei rund 40 °C. Diese besondere Eigenschaft eröffnet dem Kunststoff vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Dazu gehören beispielsweise selbstaufrichtende Folientunnel für die Landwirtschaft. An der transparenten Folie sind TPU-Profile befestigt, die zuvor übergangsweise in eine flache Form gebracht wurden. Nach dem Verlegen der Folie auf dem Beet werden die Profile auf die Schalttemperatur erwärmt. Dabei richten sie die Folie zu Halbtunneln auf, die als Treibhaus genutzt werden können. Denkbare weitere Anwendungen sind unter anderem Karosserieschäden, die einfach mittels Fön repariert werden, ferner Temperatursensoren, künstliche Muskeln, Scharniere, sich selbst lockernde Schrauben, Verpackungen, Schrumpfschläuche und vieles mehr.

Der Formgedächtniseffekt beruht darauf, dass die Hartsegmente des TPU die Phase mit der höchsten Übergangstemperatur ausbilden. Diese Temperatur wird überschritten, wenn das Material spritzgegossen oder extrudiert wird, um ihm die permanente Form zu geben. Die Weichsegmente des TPU, die aus langkettigen Polyester-Bereichen bestehen, bilden eine weitere Phase mit einer deutlich tieferen Übergangstemperatur aus. Wenn die Schalttemperatur erreicht wird, schmelzen nur die Weichsegmente, so dass das Bauteil in eine vorübergehende Form gebracht werden kann. Während der Abkühlung vernetzen sich die Weichsegmente durch Kristallisation physikalisch und das Bauteil behält diese Form bei. Ein späteres Aufschmelzen der Weichsegmentkristallite führt dann zum Auslösen des Formgedächtniseffekts.

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

Unternehmensinformation

Covestro Deutschland AG

Kaiser-Wilhelm-Allee 60
DE 51373 Leverkusen
Tel.: 0214 60092000

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