Aktuelles / Entwicklungen - Rohstoffe / Mischungen / Halbzeuge

03.04.2019
Merkblatt zu PTFE-Produkten aktualisiert

Das Technische Merkblatt 04 der pro-K Fachgruppe Fluorkunststoffe zu den Qualitätsanforderungen und Prüfrichtlinien zur Beurteilung von Halbzeugen aus Polytetrafluorethylen (PTFE) wurde jetzt aktualisiert.

Eingeflossen sind hierbei auch Erfahrungswerte von Ringversuchen der pro-K Fachgruppe Fluorkunststoffe. Zur Beurteilung von Halbzeugen aus Polytetrafluorethylen (PTFE und modifiziertes PTFE) sind Qualitätsanforderungen und Prüfrichtlinien unerlässlich. Diese sind Voraussetzungen für qualitativ einwandfreie PTFE-Erzeugnisse. Ob Dichte, Reißdehnung und Reißfestigkeit, Shore D oder Kugeldruckhärte, das aktualisierte Merkblatt von pro-K informiert kompakt über wichtige technische Eigenschaften von Fluorkunststoffen. In der Tabelle 3 des Merkblattes sind darüber hinaus die Mindestanforderungen für eine Vielzahl von Halbzeugen aus PTFE und PTFE-Compounds dargestellt.

20.03.2019
Neue Kieselsäure und Bindemittel für Klebstoffe und Baulösungen

Auf der European Coatings Show zeigt Wacker in Nürnberg zahlreiche Produktneuheiten für Beschichtungen sowie für Bau- und Klebeanwendungen.

Neu ist u.a. die pyrogene Kieselsäure HDK® H21 vor. Das Produkt wurde als Additiv zur Einstellung der Fließeigenschaften von polaren Klebstoffsystemen konzipiert. Trotz hoch hydrophober, also wasserabweisender Eigenschaften, lässt sich die Kieselsäure zügig und effizient in polare Formulierungen einarbeiten. HDK®  H21 besitzt eine hohe rheologische Wirkung in epoxid-, vinylester- und polyurethanbasierten Klebstoffen und ermöglicht die Herstellung standfester Formulierungen. Das Produkt ist für den Einsatz in hochfesten Industrieklebstoffen prädestiniert, wie sie etwa zur Verklebung von Rotorblatthalbschalen für Windkraftanlagen, für Klebungen im Automobilbau oder auch für chemische Dübel in der Bauindustrie benötigt werden. Dichtungsschlämme sichern Kellerwände, Terrassen oder Badezimmer gegen eindringende Feuchtigkeit. Mit VINNAPAS ®  7150 E zeigt man ein neu entwickeltes polymeres Dispersionspulver, das die Formulierung von leicht zu handhabenden und leistungsfähigen Dichtungsschlämmen ermöglicht. Es verleiht ihnen eine hohe Standfestigkeit, weshalb sie vom Handwerker gut mit Kammspachteln verarbeitet werden können. Mit bisher erhältlichen Dispersionspulvern war das für eine Verarbeitung mit Kammspachtel nötige Standvermögen nicht zu erzielen. Ein weiterer positiver Effekt: Die Dichtungsschlämme sind nicht mehr so klebrig und haften dadurch weniger an der Traufel. Polymere machen Bitumenemulsionen flexibler und widerstandsfähiger gegenüber mechanischen Belastungen aller Art. Speziell für diesen Einsatzzweck wurde ein Bindemittel auf Basis von Vinylacetat-Ethylen (VAE)-Copolymeren entwickelt.  VINNEVA®   verbessert die Eigenschaften von Bauwerksbeschichtungen, die auf Bitumen basieren, und sorgt dafür, dass die Beschichtungen exzellent auf Beton, Ziegelsteinen und Zement haften. Außerdem schützt ein mit dem Bindemittel  modifiziertes Bitumen Dächer und Keller gut vor eindringendem Wasser.

20.03.2019
Optimierter 3D-Druck von PAEK-Bauteilen

Für die beschleunigte Markteinführung von 3D-gedruckten PAEK-Teilen hat Victrex damit begonnen, mehrere Millionen Euro in die 3D-Hochleistungstechnologie von Bond High Performance 3D-Technology zu investieren.

Das niederländische Unternehmen hat eine differenzierte 3D-Druckanlagen- und -Software-Kombination für die additive Fertigung entwickelt, mit der sich hochfeste Teile aus vorhandenen Typen von Hochleistungsthermoplasten herstellen lassen. Durch die Verknüpfung von Victrex´ Materialanwendungs- und Kundenexpertise mit der 3D-Verarbeitungstechnologie von Bond wollen die Unternehmen, aufbauend auf der inhärenten Stärke der Victrex-Polymere, den Weg zur Produktion hochbelastbarer Funktionsteile bereiten und zur Leistungsoptimierung von Komponenten beitragen. Die Technologie von Bond ist in der Lage, komplexe Funktionsteile aus PEEK mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, auch in Z-Richtung, zu drucken. Das ermöglicht die additive Fertigung von hochfesten, isotropen Teilen, deren Eigenschaften mit denen von herkömmlich spritzgegossenen oder gefrästen PEEK-Teilen vergleichbar sind. Die Lösung dieser Herausforderung gilt als ein Schlüsselelement, um die Verwendung der Hochleistungsthermoplaste in der additiven Fertigung weiter auszubauen. Die beiden Unternehmen werden ihre Zusammenarbeit zunächst darauf konzentrieren, die Potenziale in den Anwendungsbereichen Wirbelsäule und Halbleiter aufzuzeigen. Dazu werden kommerziell verfügbare Produkte wie PEEK-OPTIMA™ der Victrex-Medizinsparte Invibio Biomaterial Solutions oder VICTREX™ PAEK-Thermoplaste verwendet. Künftig kann die Möglichkeit, Funktionsteile aus vorhandenen PEEK-Typen zu drucken, auch in der Luftfahrt-, der Automobilindustrie, im Energiesektor und in der Fertigungs- und Verfahrenstechnik von Nutzen sein, wo auf Basis jahrelanger Erfahrung mit kommerziellen PEEK-Polymeren Industriestandards entwickelt wurden. Derzeit befindet sich die Bond 3D-Hard- und -Software in der Beta-Phase. Es besteht ein klarer Entwicklungsplan für Upscaling und Installation weiterer 3D-Druckanlagen in diesem Jahr. Dies soll die nächste Phase einleiten und den Übergang von der Entwicklung zur Erstteilqualifizierung und frühen Produktionsphase vorantreiben.

19.03.2019
Mit Multilayern abdichten

In der Pharmaindustrie kommen immer wieder Multilayer von Tec-Joint zum Einsatz, um Anlagen sicher und effizient abzudichten.

Das Beispiel einer neu entwickelten Produktionsanlage verdeutlicht dies. Im Gespräch mit den verantwortlichen Konstrukteuren wurden u.a. die Anforderungen an die Materialien wie folgt definiert: Gefordert war ein breites Spektrum an Beständigkeit gegenüber Chemikalien, das Material musste physiologisch unbedenklich sein, eine Einsatztemperaturbeständigkeit von ca. 200 °C, einseitig hervorragende Gleiteigenschaften und eine Antihaftwirkung haben;  auf der anderen Seite waren eine hohe Festigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen sowie ein ausgezeichnetes Langzeitkriechverhalten gefragt. Recht schnell zeigte sich, dass für die Lösung keine Standards infrage kamen. Als Grundlage der Multilayerlösung wurde daraufhin eine EPDM-Mischung in einer 45 Shore-Härte gewählt, die der UL 94 V0 entspricht, REACH- und RoHS-konform und flammwidrig ist. Dieses Halbzeug wurde einseitig mit einer 0,2 mm starken Folie aus PTFE beschichtet, womit die geforderten Gleiteigenschaften und die weiteren Bedingungen erfüllt wurden. Die zweite Seite wurde mit einer ebenfalls 0,2 mm starken Folie aus PEEK beschichtet. Insgesamt hatte der Multilayer damit eine Stärke von 1,2 mm und konnte innerhalb der geforderten Dickentoleranz gefertigt werden. In zahlreichen aufwändigen Tests wurden die Einsatzfähigkeit und die Langzeitbeständigkeit belegt.

Tec-Joint AG, Multilayer EPDM/PEEK/PTFE (iStock-Fotografie-ID: 941351234 Traimak_Ivan)
Tec-Joint AG, Multilayer EPDM/PEEK/PTFE (iStock-Fotografie-ID: 941351234 Traimak_Ivan)
18.03.2019
Technisches Merkblatt zu Fluorpolymeren im Lebensmittelkontakt

Für den Umgang mit Fluorkunststoffen wie PTFE im Lebensmittelkontakt hat die pro-K Fachgruppe Fluorkunststoffe ihr Merkblatt „Fluorpolymere im Lebensmittelkontakt“ aktualisiert.

Das Technische Merkblatt 3.2 gibt ergänzende Hinweise zum Einsatz von Fluorkunststoffen im Lebensmittelkontakt. Das Merkblatt ist eine Ergänzung zum pro-K „Leitfaden zur Konformitätserklärung für Mehrwegbedarfsgegenstände aus Kunststoff im Lebensmittelkontakt“ von Juni 2018. Dort wird im Detail beschrieben, wie eine solche Konformitätserklärung zu erstellen ist. Das vorliegende Technische Merkblatt ersetzt die Ausarbeitung „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz im Lebensmittelkontakt“ vom März 2007. Das Merkblatt gibt den Wissensstand vom März 2019 wieder und steht unter http://www.pro-kunststoff.de/info-service/datenblaetter-der-fachgruppe-pro-k-fluoropolymergroup/ zur Verfügung.

01.03.2019
Technisches Merkblatt: PTFE in Sauerstoffanlagen

In dem vollständig neu bearbeiteten Merkblatt 3.1. „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz in Sauerstoffanlagen“ beschreibt die pro-K Fachgruppe Fluorkunststoff die aktuellen Regulierungen sowie die derzeitigen hierfür bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) angewandten Prüfverfahren.

PTFE, chemisch modifiziertes PTFE und PTFE-Compounds werden aufgrund ihrer positiven Eigenschaftsmerkmale im Sauerstoffkontakt vielseitig als Dichtwerkstoffe in sauerstoffgeführten Anlagen, u.a. als Dichtungselemente für Armaturen (Ventile und Druckregler) und für Rohrleitungen in Flanschverbindungen und Verschraubungen, eingesetzt. Werkstoffe, Materialien und Bauteile, die für den Einsatz in sauerstoffgeführten Anlagen bestimmt sind, müssen sicherheitstechnisch geeignet sein und werden daher speziellen Prüfungen unterzogen. Das Technische Merkblatt „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz in Sauerstoffanlagen“ ist ab sofort verfügbar und kann online http://www.pro-kunststoff.de/info-service/datenblaetter-der-fachgruppe-pro-k-fluoropolymergroup/ abgerufen werden.

19.02.2019
Dichtungsschlämme leichter verarbeiten

Auf der European Coatings Show stellt Wacker das neu entwickelte polymere Dispersionspulver VINNAPAS®  7150 E mit einem gering ausgeprägten Fließverhalten vor, das die Formulierung von leicht zu handhabenden und leistungsfähigen Dichtungsschlämmen ermöglicht.

Bei Dichtungsschlämmen handelt es sich um Sperrschichten auf Basis von Zementmörteln mit einem hohen Anteil polymerer Bindemittel (bis zu 30%), die Kellerwände, Terrassen oder Badezimmer gegen eindringende Feuchtigkeit absichern. Je nach Anwendungsbereich lassen sich anschließend darauf weitere Materialien aufbringen – in Feuchträumen z.B. Fliesenkleber und Fliesen oder Bitumenbahnen im Fall von Flachdächern. Auch zur Überbrückung von Rissen im Mauerwerk leisten die Bindemittel einen großen Beitrag. Der hohe Anteil an Dispersionspulver macht die Schicht nicht nur wasserdicht, sondern auch flexibel. Das verhindert, dass sich Risse vom Untergrund bis zur Oberfläche übertragen können und Nässe eindringen kann. Im deutschsprachigen Raum nutzen Handwerker üblicherweise Kammspachteln, auch Traufeln genannt, um Dichtungsschlämme aufzutragen. Für die Verarbeitbarkeit dieser Sperrschichten mit dem Spachtel spielt die Rheologie, also das Fließverhalten der Zement-Polymer-Mischung, eine zentrale Rolle. Die Rheologie beeinflusst das sogenannte Standvermögen des Zementmörtels – was entscheidend dafür ist, ob die vom Handwerker mit dem Kammspachtel aufgetragenen Stege stehen bleiben oder zerfließen. Mit bisher erhältlichen Dispersionspulvern war das für eine Verarbeitung mit Kammspachtel nötige Standvermögen in Dichtungsschlämmen nicht zu erzielen. Daher modifizierte man die Rezeptur der Dispersionspulver und entwickelte mit VINNAPAS®  7150 E ein neues Bindemittel, das mit stark verbesserten rheologischen Eigenschaften aufwarten kann. Es besteht aus einer Kombination aus Vinylacetat-Ethylen-Polymeren und Vinylestern, die mit neu entwickelten Schutzkolloiden und Siliciumdioxid-Partikeln modifiziert wurde. Durch diese Modifizierungen entsteht nach dem Sprühtrocknen der Dispersion ein Pulver, das der fertigen Dichtmasse eine stabilere Rheologie und ein erhöhtes Standvermögen verleiht. Ein weiterer positiver Effekt: Die Dichtungsschlämme sind nicht mehr so klebrig und haften dadurch weniger an der Traufel.  Dies ermöglicht dem Bauhandwerker, leichter die geforderte Schichtdicke von 2 mm einzuhalten, die im deutschsprachigen Raum von den „Prüfgrundsätzen zur Erteilung von allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen für Bauwerksabdichtungen mit mineralischen Dichtungsschlämmen“ (PG-MDS) verlangt werden. Zudem überbrücken Dichtungsschlämme, die das neue Bindemittel enthalten, dank ihrer niedrigen Glasübergangstemperatur Risse bis zu einer Temperatur von -5 °C gemäß der Norm EN 14891. Weil VINNAPAS®  7150 E keine Lösungsmittel, Weichmacher oder Filmbildehilfsmittel benötigt, emittiert es zudem keine flüchtigen organischen Verbindungen (Volatile Organic Compounds). So lassen sich Rezepturen mit sehr niedrigen Emissionswerten (etwa nach EMICODE®  EC1 der Gemeinschaft Emissionskontrollierte Verlegewerkstoffe, Klebstoffe und Bauprodukte) formulieren. Das Dispersionspulver ist vom Bundesinstitut für Risikobewertung für den Trinkwasserbereich zugelassen.

ECS 2019:  Halle 1, Stand 1-510

13.02.2019
Batterieabdichtung mit LSR

Auf der Hannover Messe legt Pöppelmann K-TECH® den Fokus auf die E-Mobilität, u.a. auf das Abdichten mit 2K-Flüssigsilikonkautschuk (LSR), durch das das Unternehmen sein Leistungsspektrum ergänzt hat.

Das Verfahren eignet sich für Bauteile mit sehr hohen Dichtigkeits- und Temperaturanforderungen. Dank seiner extremen Belastbarkeit ist LSR eine Lösung im Einsatz rund um die Batterietechnologie von E-Fahrzeugen, die eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit erfordert. Das Material weist außerdem exzellente Eigenschaften in Druckverformungstests sowie gute Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit auf.

Hannover Messe: Halle 4, Stand F10 sowie Halle 21, Stand B13.

Pöppelmann GmbH & Co. KG, K-TECH®, Hannover.
Pöppelmann GmbH & Co. KG, K-TECH®, Hannover.
07.02.2019
Lieferketten für Naturkautschuk transparenter machen

Wie Unternehmen Nachhaltigkeitsprobleme erkennen und lösen können, das zeigt eine neue Studie auf, die das SÜDWIND-Institut und der Global Nature Fund veröffentlicht haben. Die beiden Organisationen fordern Kautschukunternehmen dazu auf, transparente Lieferketten aufzubauen und den Risiken angemessen zu begegnen.

Etwa 70% des in Deutschland verwendeten Naturkautschuks landen in Autoreifen. Neben vielen Produkten für den täglichen Bedarf wird Naturkautschuk u.a. für Dichtungen und Schläuche eingesetzt. Der überwiegende Anteil stammt aus Südostasien und findet in kleinbäuerlicher Produktion statt. Wegen seiner spezifischen Ansprüche an Niederschlag und Temperatur ist der Kautschukbaum überwiegend im tropischen Tiefland nahe dem Äquator zu finden. In den Anbauregionen kommt es immer wieder zu illegalen Rodungen von Tropenwäldern. Kautschuk hat, vor allem in Phasen, in denen der Weltmarktpreis sehr hoch ist, einen bedeutenden Anteil an der globalen Entwaldung. Für das Weltklima ist es wichtig, dass Unternehmen entwaldungsfreie Lieferketten aufbauen. Doch der Anbau trägt auch zum weltweiten Artenverlust bei. Naturkautschuk wird in Monokultur angebaut. Monokulturen bieten nur wenig Lebensraum für Tiere und Pflanzen. Vogelarten gehen z.B. um 90 bis 95% zurück. In einigen Anbauländern, wie z.B. in Kambodscha, ist es zu Landvertreibungen gekommen. Vereinzelt sind auch Fälle von Schuldknechtschaft und Kinderarbeit bekannt. Das sind zwar keine flächendeckenden Probleme, es zeigt aber, wie wichtig es für die Unternehmen ist, die Herkunft ihres Gummis genau zu kennen, um solche Missstände ausschließen zu können. Ein wirklich flächendeckendes Problem ist aber der schon seit etlichen Jahren extrem niedrige Preis für Naturkautschuk. Viele kleinbäuerliche Betriebe sind dadurch in ihrer Existenz bedroht. Die Studie zeigt diese Probleme auf, benennt aber auch erste Ansätze, um den Problemen zu begegnen. Einige Unternehmen haben bereits begonnen, die Transparenz in ihrer Lieferkette zu erhöhen und einige Nachhaltigkeitsaspekte stärker zu berücksichtigen. Gegenwärtig bildet sich unter maßgeblicher Führung der Reifenindustrie auch eine globale Plattform, die einen gemeinsamen Standard anstrebt. Hier gilt es nun, ambitionierte Ziele zu setzen und klare Kontrollmechanismen einzuführen.

Hier geht es zur Studie: https://www.business-biodiversity.eu/de/publikationen/naturkautschuk-studie

Global Nature Fund, Studie.
Global Nature Fund, Studie.
06.02.2019
Elastomere in einer Kaffeemaschine

Wie Elastomer- und Kunststoffteile nach Zeichnung bei der Kremer GmbH entstehen, lässt sich am Beispiel einer Kaffeemaschine gut zeigen.

Kunststoffe und Dichtungen sind in Kaffeeautomaten höchst unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt und müssen den entsprechenden Anforderungen standhalten. Von der Bohne bis hin zum finalen Löffel Milchschaum ist es ein langer Weg. Genauso ist es vom Werkstoff bis zum fertigen Formteil. In der Entwicklungs- und Konstruktionsphase eines Herstellers vermittelt Kremer nicht nur mit seiner Erfahrung zwischen Lieferanten und Kunde. Bevor eine Produktion in Serie geht, übernimmt das Unternehmen auch das Prototyping jedes Formteils. Ein effizienter Weg ist das Prototyping per 3D-Druck. Die additive Technologie des 3D-Printverfahrens ermöglicht als einziges Verfahren die Herstellung dreidimensionaler Prototypen, die aus verschiedenen Materialien bestehen können und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Ausgehend von einem CAD-Volumenmodell der betreffenden Bauteile werden Materialeigenschaftsprofile, zum Beispiel Härte, klar definierten Bereichen zugeordnet. Viele Mehrkomponententeile in einer Kaffeemaschine, wie z.B. Komponenten der Brüheinheit sind Formteile, die durch dieses Verfahren exakt getestet werden können. Die wichtigsten Werkstoffe für Formteile sind Gummi (EPDM, NBR, CR, HNBR, FPM / FKM), Silikon (LSR/HTV), Kunststoffe (PE, PA, PVC, ABS, PU und glasfaserverstärkte Kunststoffe) oder thermoplastische Elastomere (Santoprene®, Evoprene® und Laprene®). Letztlich wird im Kaffeeautomaten aus klarem, kaltem Wasser eine heiße, saure, ölige Emulsion, wenn man den Brühvorgang aus chemischer Sicht betrachtet. Sämtliche Komponenten, die mit den einzelnen Zutaten des Getränks in Berührung kommen, müssen lebensmittelecht sein. Jedoch unterscheiden sie sich in ihren Materialeigenschaften je nach Ort des Einsatzes. Das Gehäuse leistet hierbei einen ebenso entscheidenden Beitrag wie der Kabelüberzugschlauch aus Gummi für die elektronischen Leitungen zum Bedienfeld. Viele Komponenten müssen speziellen Kriterien standhalten. Für den Transport des Wassers über eine Pumpe in den Boiler zeichnet z.B. ein Schlauch aus hochtemperaturvernetzendem Fest-Silikon, kurz HTV-Silikon, verantwortlich. Entscheidend für den Materialeinsatz sind hier, neben der Flexibilität im Bauraum der Maschine, die Freigaben im Einsatz mit Lebensmitteln (FDA, BfR) und Trinkwasser (ELL, WRAS). In der Brüheinheit selbst herrscht während der Zubereitung einer Tasse Espressokaffee in der Regel ein Druck von bis zu 10, im Extremfall bis zu 18 bar Druck. Das Ganze unter einer Temperatur von +90 °C als ideale Brühtemperatur für Espresso bis hin zu +120 °C im Betrieb des Dampfkessels. Dennoch muss in dieser extremen Situation absolute Dichtigkeit gewährleistet sein. Diesen Job übernehmen Dichtungselemente und O-Ringe. Egal für welchen Einsatzbereich ein Hersteller einzelne Komponenten oder eine Gesamtlösung braucht, Kremer begleitet den gesamten Prozess: Vom ersten Wunsch nach einer einfachen Tasse Kaffee bis zur Gesamtbetrachtung des Herstellungsprozesses.

Kremer GmbH, Kaffeemaschinenprojekt.
Kremer GmbH, Kaffeemaschinenprojekt.
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