Compounds auf Basis von PBT müssen sich beim Einsatz im Automobil strengeren Anforderungen an die Hydrolyse- und Alterungsbeständigkeit in feucht-heißer Umgebung stellen. So führen die hohen elektrischen Leistungsdichten von Hochvoltsystemen […]
Compounds auf Basis von PBT müssen sich beim Einsatz im Automobil strengeren Anforderungen an die Hydrolyse- und Alterungsbeständigkeit in feucht-heißer Umgebung stellen. So führen die hohen elektrischen Leistungsdichten von Hochvoltsystemen in Elektrofahrzeugen zu größeren Temperaturbelastungen. Außerdem treten während des Aufladens der Batterie zusätzliche thermische Belastungen auf. Bei Verbrennungsmotoren geht der Trend zu aufgeladenen Motoren, was steigende Temperaturen im Motorraum zur Folge hat.
Lanxess hat deshalb die neue PBT-Produktreihe Pocan XHR (Xtreme Hydrolysis-Resistent) entwickelt. Sie erzielen in den Langzeittests SAE/USCAR-2 Rev. 6 der amerikanischen Society of Automotive Engineers (SAE) exzellente Ergebnisse. „Die Prüfungen am Fertigteil sind in der Automobilbranche das Maß aller Dinge in puncto Hydrolyseresistenz“, erklärt Dr. Claudia Dähling, PBT-Materialexpertin bei Lanxess. „Die neuen Compounds erreichen in unseren sehr strengen, an die USCAR-Spezifikation angelehnten internen Probekörpertests mit Class 4 oder sogar Class 5 die beiden höchsten Einstufungen. Sie sind daher das Material der Wahl für PBT-Bauteile, die über ihre gesamte Nutzungsdauer unter Feuchte- und Temperatureinfluss fehlerfrei funktionieren müssen.“
Härtetest für PBT-Compounds
Die Pocan XHR-Produktvarianten erreichen in den USCAR-Tests mit Class 4 oder sogar Class 5 die beiden höchsten Einstufungen. (Abb.: Lanxess)
In den SAE/USCAR-Langzeittests wird ein Fertigteil in 40 Zyklen über eine Zeit von jeweils acht Stunden Temperaturen von -40 °C bis zu +175 °C (Class 5) bei relativen Luftfeuchtigkeiten von bis zu 100 % ausgesetzt. Anschließend werden die Fertigteile verschiedenen Funktionstests unterzogen. Das Prüfverfahren ist anspruchsvoll, weil sich Wärme und Feuchte gegenseitig in ihrem schädlichen Einfluss auf das Alterungsverhalten verstärken.
Weitere XHR-Produkte in Entwicklung
Die Reihe Pocan XHR umfasst derzeit vier Produkte. Pocan B3216XHR und B3233XHR enthalten 15 bzw. 30 % Glasfasern und erreichen eine Class 5-Klassifizierung. Speziell maßgeschneidert für das Laserdurchstrahlschweißen ist Pocan TP155-002. Das lasertransparente Compound mit 30 % Glasfasergehalt bietet sich etwa zur schonenden Fertigung von komplex geformten Elektro-/Elektronik-Gehäusen an und erzielt im USCAR-Test Ergebnisse im Übergangsbereich zwischen Class 4 und 5. „Eine Besonderheit ist das unverstärkte Pocan B1205XHR, das mit Class 4 die zweithöchste Einstufung im SAE/USCAR-Test erreicht. Es lässt sich annähernd verzugsfrei verarbeiten und erleichtert daher die Konstruktion sehr filigraner Geometrien“, so Dähling. Derzeit arbeitet Lanxess daran, Pocan XHR um weitere Produkttypen zu ergänzen.
Gute Beständigkeit gegen Natronlauge
Eine potenzielle Anwendung von Pocan XHR sind Getriebegehäuse für automatische Parkbremsen. (Foto: Lanxess)
Pocan XHR hat neben der hervorragenden Hydrolysefestigkeit noch weitere Vorzüge. „Zum Beispiel bietet es sich wegen seines Dehnungsverhaltens und seiner guten Beständigkeit gegen Temperaturwechsel für das Umspritzen von Metallteilen an, die schwankenden Temperaturen ausgesetzt sind“, berichtet Dähling. Weitere Stärken sind die verbesserte Chemikalienbeständigkeit etwa gegen Natronlauge und die gegenüber Standard-PBT-Typen deutlich erhöhte Langzeit-Temperaturstabilität auch in trockener Umgebung.
Sehr gute Verarbeitbarkeit
Ansonsten ähnelt Pocan XHR mit seinen Eigenschaften den in vielen Serienanwendungen etablierten, hydrolysestabilisierten PBT-Compounds der Reihe Pocan HR. Insbesondere das gute Verarbeitungsverhalten dieser Produkte konnte auf die neue XHR-Generation übertragen werden. Dähling: „Zum Beispiel bleibt die Schmelzeviskosität bei PBT-üblichen Spritzgießtemperaturen über einen längeren Zeitraum konstant, was einen sicheren Fertigungsprozess mit breitem Verarbeitungsfenster sicherstellt.“ Ferner ist die Fließfähigkeit im Vergleich zu PBT-Standardprodukten um bis zu 35 % höher.
