08.01.2013

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Dimelika Plast: Neue strahlenvernetzbare PA-Compounds

Die DimeLika Plast GmbH aus dem badischen Brühl erweitert mit der Produktreihe CompaMid® PA 6 und PA 6.6 ihr Sortiment an strahlenvernetzbaren technischen Kunststoffen.

"Durch die Strahlenvernetzung von Kunststoffen bzw. Kunststoffbauteilen lassen sich die Werkstoffeigenschaften kostengünstiger Kunststoffe in dem Maße verbessern, dass Metalle und Metalllegierungen sowie Hochleistungskunststoffe, die teuer und oftmals schwer zu verarbeiten sind, ersetzt werden können. Bei der Substitution von Hochleistungskunststoffen wie LCP, PPS oder PPA können in der Regel Einsparpotentiale von 5,- Euro pro kg und mehr realisiert werden", so Hans-Dieter Voss, Geschäftsführer der DimeLika Plast GmbH.

Die grundlegende Wirkung von Betastrahlung lasse sich am Beispiel Polyamid (PA) wie folgt beschreiben:
"Polyamide sind lineare Polymere mit sich regelmäßig wiederholenden Amid-Bindungen entlang der Hauptkette. Mit exakt dosierten Betastrahlen werden die Makromoleküle des Polymers in Radikale aufgebrochen und zu neuen Molekülen vernetzt. Die Bestrahlung löst chemische Veränderungen aus. Durch Anregung der Moleküle werden chemische Bindungen in Makromolekülen homolytisch gespalten. Durch Spaltung der Bindungen entstehen freie Radikale. Die wesentlichen Mechanismen der Veränderung sind Kettenspaltungen, die als zufällige Spaltungen von Bindungen auftreten. Kettenverzweigungen, die die Vorstufen der Vernetzung sind, bilden in der anschließenden Vernetzung ein 3-D Netzwerk. Vorläufer jeder Vernetzung ist eine Molmassenerhöhung durch die Verzweigung.
Feuchte wirkt sich im PA positiv auf die Vernetzung aus. Durch eine Zunahme des Feuchtegehalts erhöht sich die Beweglichkeit der amorphen Bereiche und dies führt zur Reduzierung der Glasübergangstemperatur."

Bei verstärkten Kunststoffen (z.B. mit Glasfasern) führe die Bestrahlung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Dies basiere jedoch nicht nur auf der Vernetzung des Matrixwerkstoffs, sondern sei auch auf eine verbesserte Faser-Matrix-Haftung zurückzuführen.

Ergebnis der Strahlenvernetzung sei ein Werkstoff mit einer deutlich höheren Vernetzungsdichte, der in Bezug auf seine mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften vergleichbar mit Duroplasten bzw. Hochleistungskunststoffen sei. Aus dem ursprünglich thermoplastischen Kunststoff werde ein Material, welches deutlich höheren Temperaturen von bis zu 350 °C standhalte. Es soll zudem eine extrem hohe Wärmeformbeständigkeit aufweisen und über sehr gute elektrische und mechanische Eigenschaften verfügen.

Um PA-Compounds zu vernetzen, müssen diese laut DimeLika Plast ein besonderes Additivpaket enthalten. CompaMid® PA 6 und PA 6.6 enthalten ein speziell entwickeltes Vernetzungsadditivpaket, das bereits bei der Compoundierung inkorporiert wird. Somit erhält der Verarbeiter ein Fertiggranulat, welches er direkt dem Formgebungsprozess zuführen kann. Änderungen oder Anpassungen am Werkzeug seien nicht erforderlich, ebenso werde das Abkühl- und Schwindungsverhalten des Compounds durch das Additivpaket nicht beeinflusst.

"In der Logistikkette (siehe Abb. rechts) ist die Strahlenvernetzung der letzte Schritt nach dem Formgebungsprozess (Spritzguss, Extrusion, Blasformen), bevor das Bauteil zum Endabnehmer transportiert wird. Heutzutage werden bereits tausende von Tonnen an Kunststofffertig- und -halbfertigteilen durch Strahlenvernetzung veredelt. Die zur Verfügung stehenden Bestrahlungsanlagen ermöglichen die Bestrahlung im Sekundentakt. Durch kurze Prozesszeiten und professionelle Logistikpartner wird diese Logistikkette schnell zur täglichen Routine. Internationale Großkonzerne aus dem Bereich Elektro & Elektronik nutzen bereits seit Jahren die Vorteile der Strahlenvernetzung von Kunststoffen", erläutert Liborius Flöper, Geschäftsführer der DimeLika Plast GmbH.