09.09.2025 PFAS: Der Abschied von „Allheilmitteln“

Da eine vollständige Substitution nach aktuellem Stand nicht realisierbar ist, erfolgt die Materialentwicklung anwendungsbezogen – mit spezifisch angepassten Lösungen je nach thermischer und funktionaler Anforderung. Im Niedertemperaturbereich ist ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) eine leistungsfähige PFAS-freie Alternative. Es bleibt bis -200 °C flexibel und bietet in modifizierter Form PTFE-vergleichbare Gleiteigenschaften.

Besonders marktrelevant sind rotierende Wellendichtsysteme wie die SDF Series mit dem Werkstoff SK4133 – einem gleitmodifizierten UHMW-PE mit hoher Verschleißfestigkeit. Die zentrale Herausforderung bestand darin, kontaktierende Wellendichtungswerkstoffe auf etablierter PTFE-Basis in Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lebensdauer durch alternative Materialien zu ersetzen. Mit dem neuentwickelten, PE-basierten Werkstoff SK4133 steht nun ein Werkstoff zur Verfügung, der vergleichbare tribologische Eigenschaften aufweist und somit eine leistungsfähige Substitution der bislang eingesetzten PTFE-basierten Werkstoffe ermöglicht.

Die röntgendetektierbare UHMW-PE-Variante SK4162XD hat sich in der Lebensmittelindustrie etabliert. Mit Glas- oder Kohlefasern verstärkte UHMW-PE stehen für anspruchsvolle Anwendungen bereit und erfüllen somit FDA- sowie EU-Vorgaben. Bei höheren Temperaturen kommen PFAS-freie Hochleistungskunststoffe zum Einsatz. Ihre Matrix basiert häufig auf aromatischen Strukturen, die ihnen eine hohe thermische und chemische Beständigkeit verleihen – allerdings auf Kosten der Elastizität bei niedrigen Temperaturen. Beispiele hierfür sind Polyphenylensulfid (PPS, -100 °C bis +200 °C) und Polyetheretherketon (PEEK, -40 °C bis +250 °C). Sie sind chemisch, thermisch und mechanisch hoch belastbar und ihre Gleitfähigkeit lässt sich durch Trockenschmierstoffe gezielt verbessern.

Mit der Entwicklung und dem gezielten Einsatz PFAS-freier Werkstoffe auf Basis von UHMW-PE, PEEK und PPS zeigen wir, dass leistungsfähige Alternativen zu PTFE möglich sind – vorausgesetzt, die Substitution erfolgt differenziert und anwendungsorientiert.