16.08.2013

BIEGLO GmbH

CoPEEK-PTFE-Compound Kostenreduktion durch verschleißarmen Hochleistungswerkstoff

Durch das innovative Verfahren geht das speziell modifizierte PTFE eine dauerhafte und beständige - also eine chemische - Verbindung mit dem CoPEEK ein. Dabei entsteht ein teilkristalliner Thermoplast-Compound.
BIEGLO GmbH aus Hamburg und perfluorence GmbH aus Dresden beschließen Zusammenarbeit

Hochleistungskunststoffe kommen unter anderem dort zur Anwendung, wo bei starken mechanischen Belastungen und hohen Temperaturbeanspruchungen Forderungen nach selbstschmierenden Bauteilen bestehen. Durch Reibungs- und Verschleißminimierung können Kosten eingespart werden. Die verlängerte Lebensdauer und erhöhte Betriebssicherheit verringern die Material- und Betriebskosten und helfen, den Energieverbrauch zu senken.
Durch die Zusammenarbeit der Firmen perfluorence und BIEGLO konnte erstmals eine wesentliche Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von CoPEEK/PTFE-Compounds erzielt werden. Zur Herstellung des Compounds wurde CoPEEK der Firma Panjin Zhongrun High Performance Polymer Co. Ltd. eingesetzt, welches exklusiv von der Distributionsfirma BIEGLO GmbH in Europa vertrieben wird. Die von perfluorence hergestellten CoPEEK/PTFE-Compounds werden ebenso von der BIEGLO GmbH europaweit vertrieben und werden erstmals gemeinsam auf der K-Messe 2013 Halle 8b Stand E65 präsentiert.
perfluorence setzt zur Herstellung des Compounds auf ein neu entwickeltes und patentrechtlich geschütztes Verfahren zur chemischen Kopplung der beiden Hochleistungspolymere Polyetheretherketon (PEEK) mit Polytetrafluorethylen (PTFE).
Im Gegensatz zum Stand der Technik (die physikalische Einmischung des PTFE) wurden somit folgende Punkte verbessert: (1) eine gleichmäßige – homogene – Verteilung des PTFE in der Matrix, (2) eine besonders stabile Einbindung des PTFE im PEEK und somit wesentlich minimierter Austrag bzw. Heraus-reiben des PTFE unter Belastung der Bauteile. Daraus resultieren verbesserte mechanische Eigenschaften wie Schlagzähigkeit und Dehnungsverhalten, sowie verbesserte tribologische Eigenschaften wie das Reibungs- und Verschleißverhalten. Das CoPEEK/PTFE-Compound lässt sich unter den üblichen Verarbeitungsbedingungen des Matrixmaterials (PEEK) durch Extrusion oder Spritzgießen verarbeiten.
Vorteile dieser neuen Werkstoffverbindung lassen sich insbesondere in Anwendungen wie Lager, Buchsen, Kugellagerkäfige, Gleitelementen und Ventilen nutzen. Dabei werden die heutigen Leistungs- und Einsatzgrenzen herkömmlicher Werkstoffe überschritten, so dass sich der Gebrauch bzw. die Einsatzzeit der Baugruppe wesentlich verlängert. Hier trägt die Verwendung des neuen CoPEEK/PTFE zu einer entscheidenden Verlängerung der Lebensdauer durch Verschleißreduzierung und verbesserte Gleiteigenschaften und Geräuschreduzierung von sich bewegenden Bauteilen oder aufeinander reibenden Bauteilen bei.

Ein weiteres Anwendungsgebiet, das mit diesem Material erschlossen werden kann, ist die Herstellung von Monofilamenten und Fasern. Es konnte gezeigt werden, dass durch die chemische Kopplung des PTFE mit dem CoPEEK, das PTFE so fein und homogen verteilt ist (keine Agglomerate), dass sich dies nicht negativ auf den Spinnprozess auswirkt. Die bisher bekannten und physikalisch gemischten Compounds aus PEEK+PTFE sind aufgrund der großen PTFE-Partikel (Agglomerate) für diese Anwendung nicht geeignet.

Zur BIEGLO GmbH (www.bieglo.com): Die BIEGLO GmbH ist eine in Hamburg ansässige Distributionsgruppe, welche unter dem Motto „High-Performance Distribution“ mittels expandierender Verkäufe von hochentwickelten Werkstoffen wächst. Gegründet von John Biesterfeld, unterscheidet sich BIEGLO von anderen Firmen der Branche durch eine Akquisition-Strategie, die im Fokus der Gruppe steht.

Zur perfluorence GmbH (www.perfluorence.de): Die perfluorence GmbH ist eine Ausgründung des Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. und nutzt die gemeinsam erarbeiteten Kenntnisse und das Knowhow in Form von exklusiven Lizenzen. Eine völlig neue Generation von Hochleistungskunststoffen und Additive für Schmierstoffe sind Gegenstand der Innovation. Der Wissenschaft ist es gelungen, den Zusatzstoff PTFE mit Kunst- und Schmierstoffen auf chemische Weise zu verbinden. Das PTFE ist so besonders stabil und homogen in Kunststoffen eingebunden. Bei den Schmierstoffen ist das PTFE besonders stabil eingelagert, ein Entmischen und/oder Absetzen des PTFE tritt somit nicht mehr auf. Dies ermöglicht die heutigen Leistungs- und Einsatzgrenzen der bisher eingesetzten technischen Lösungen zu erweitern sowie neue Anwendungsbereiche zu erschließen, um somit unliebsame Kosten in der Instandhaltung zu minimieren.