Zunehmend wird der Einsatz hochwertiger Kunststoffrezyklate in Neuprodukten gefordert. Häufig führen Störgerüche jedoch zu Beanstandungen bei den Verarbeitern. Die Quarzwerke-Division HPF The Mineral Engineers hat u. a. neuartige Additive entwickelt, die hier Abhilfe schaffen können.
Neben Preis- und Leistungsaspekten sind zunehmend auch Parameter wie Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz maßgeblich für die Marktfähigkeit bestimmter Materialien. Sowohl globale Initiativen wie der Circular-Economy-Ansatz als auch die aktuelle nationale Gesetzgebung fordern mittlerweile eine Erhöhung der Recyclingquoten und den Einsatz hochwertiger Rezyklate in neuen Produkten. Verunreinigte Kunststoffe aus gemischten Post-Consumer-Verpackungsabfällen stellen jedoch eine große Hürde für die Kreislaufwirtschaft dar, da die bestehenden Reinigungs- und Recyclingverfahren oft nicht das von der Industrie geforderte Qualitätsniveau erreichen. Neben den mechanischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften wird zunehmend auch das Geruchsprofil von Rezyklaten beanstandet. Unangenehme Gerüche können beispielsweise bei der Verwendung im Automobilinnenraum als besonders störend empfunden werden.
Additiv mindert Störgerüche
Die Quarzwerke-Division HPF The Mineral Engineers, Frechen, bietet mit Rescofil spezielle Additive zur Geruchsoptimierung an. Die Geruchsabsorber auf Mineralbasis wurden mit einem Anteil von
5 Gew.-% in einem Doppelschneckenextruder in ein Post-Consumer-PP-Rezyklat eingemischt. Das resultierende Produkt wurde einer olfaktometrischen Prüfung nach der Norm VDA 270 unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe der neuentwickelten Hochleistungsfüllstoffe die Geruchsintensität des Rezyklats deutlich unter den Schwellenwert von 3 senkt und so nicht mehr als störend empfunden wird.
Ergebnis der olfaktometrischen Prüfungen. (Abb.: Quarzwerke)
Modernes Wärmemanagement
Für E&E-Bauteile ergeben sich neue Herausforderungen, da diese immer kleiner und die Anforderungen an die elektrische Leistung sowie mechanische Festigkeit immer größer werden.
Generell nimmt die Zahl der E&E-Anwendungen im Hinblick auf Automatisierung und Vernetzung im Automobilbereich stetig zu. Jedoch birgt der Bereich der alternativen Antriebe ein großes Potential für wärmeableitende Kunststoffe, die Metalle zunehmend ersetzen. Bei vielen dieser Anwendungen stellt das Thema der Wärmeentstehung und deren effektiver Ableitung eine große Herausforderung dar. Beispielsweise könnten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Akkus thermisch leitfähige Kunststoffe zum Einsatz kommen. Lokale Überhitzung beim Auf- und Entladen kann so vermieden werden, gleichzeitig verbessert sich das gesamte Wärmemanagement. Effektivität und Lebensdauer des Akkus werden gesteigert. Dasselbe gilt für den Einsatz wärmeleitender Kunststoffe bei Ladesäulen und Leistungselektronik.
Die traditionelle Luftkühlung von elektronischen Bauteilen verschwindet aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung von Baugruppen, die eine größere Anzahl von Bauteilen mit hoher Energiedichte enthalten. An ihre Stelle treten häufig Kühlkörper in Verbindung mit wärmeleitenden Oberflächen. Luft mit ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit kann den Wärmeübergang zwischen Kühlkörper und Bauteil erheblich beeinträchtigen. Hier können Gap-Filler mit den wärmeleitfähigen Silatherm-Produkten einen Beitrag leisten.
In der Elektronik ist das Vergießen ein Verfahren zum Füllen einer kompletten elektronischen Baugruppe mit einer festen oder gallertartigen Masse zur Beständigkeit gegen Stöße und Vibrationen und zum Ausschluss von Wasser, Feuchtigkeit oder korrosiven Substanzen. Wärmeleitfähige Elektro-Vergussmassen sind eine attraktive Option zur Temperaturreduktion und Leistungssteigerung in der E-Mobilität. Neben Chemikalien- und Feuchtigkeitsbeständigkeit ist eine hohe Wärmeableitung und elektrische Isolierung gefragt. Die Silatherm-Produktreihe erhöht die Wärmeleitfähigkeit sowie die mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen und erfüllt gleichzeitig die Forderung nach Isolation gegen elektrischen Strom.
Zusätzlich können Elektro-Vergussmassen in Kombination mit Metallen einer starken thermischen Wechselbeanspruchung ausgesetzt sein, eine häufige Ursache für Schäden an Bauteilen. Die Eigenschaft von Silbond Quarzgut ist ein niedriger, thermischer Ausdehnungskoeffizient bei gleichzeitig guter elektrischer Isolation. Durch den Einsatz des Quarzgutmehls wird die Herstellung qualitativ hochwertiger, komplexer Bauteile aus unterschiedlichen Materialien ermöglicht und Rissbildung verhindert.
Mehr als Lückenbüßer
Hochleistungsfüllstoffe auf Basis verschiedener Minerale können gezielt die Eigenschaften von Polymerwerkstoffen verbessern. (Foto: Quarzwerke)
Mineralische Füllstoffe sind längst keine kostengünstigen Lückenfüller mehr. Mit ihnen lassen sich die Eigenschaften moderner Polymersysteme gezielt modifizieren und an spezielle Anforderungen anpassen. Innovative nadelförmige und plättchenförmige funktionelle Füllstoffe, wie z. B. Wollastonit, Glimmer und Kaolin, verleihen Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren gute Werte im Bereich der mechanischen Festigkeit und der thermischen Eigenschaften. Bei allen Produkten kann durch eine auf das Kundensystem abgestimmte Oberflächenbeschichtung eine deutlich verbesserte Homogenisierung erreicht werden. Dies führt zu noch besseren mechanischen und thermischen Eigenschaften.
