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Presse-Informationen
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Ultradur® High Speed ein echter Renner
Neues superleicht fließendes PBT durch Nanotechnologie
Durch ein speziell entwickeltes Polymersystem gelang den BASF-Forschern eine signifikante Absenkung der Schmelzeviskosität und damit eine wesentliche Verbesserung der Verarbeitbarkeit von PBT (Polybutylenterephthalat). Das neue leicht fließende Produkt ist ein echter Renner: Je nach Glasfasergehalt fließt es mindestens doppelt so weit, wie vergleichbare Standard-Ultradur®-Typen. Die übrigen Merkmale wie mechanische Eigenschaften, Schwindungsverhalten und Wärmeformbeständigkeit werden durch die Modifizierung kaum beeinflusst (Bild 1).
Nanoteilchen verändern Rheologie
Der Schlüssel für die Innovation liegt in der Zugabe eines Additivs in Form von feinverteilten Nanopartikeln. Nanopartikel sind kleinste Teilchen, die wenn gleichmäßig verteilt die Eigenschaften eines Werkstoffes stark beeinflussen können. Die Teilchengröße der Additiv-Partikel beträgt beim neuen Ultradur® 50 bis 300 Nanometer (Bild 2). Dieses Additiv sowie die spezielle Art der Zumischung verändern die Rheologie des Basispolymeren grundlegend: Bei gleichbleibender Strukturviskosität nimmt die Schmelzeviskosität stark ab: Bei einem Ultradur® mit 30 Prozent Glasfasern um etwa 50 Prozent (Schmelzetemperatur: zirka 260 Grad Celsius).
Die erhöhte Fließfähigkeit zeigt sich unter anderem beim Vergleich spritzgegossener Fließspiralen. So fließt die modifizierte Ultradur® B4300 G6-Variante unter gleichen Verarbeitungsbedingungen doppelt so weit, wie das entsprechende Standardprodukt (beide Materialien sind mit 30 Prozent Glasfasern gefüllt) (Bild 3).
Pluspunkte für Verarbeiter und Konstrukteure
Für Spritzgießer bringt die veränderte Rheologie eine Reihe von Vorteilen. So reichen aufgrund der niedrigeren Schmelzeviskosität geringere Einspritz- und Nachdrücke aus. Alternativ lässt sich die Massetemperatur absenken und die Nachdruckzeit reduzieren (Bild 4).
Im Verlauf ihrer Entwicklung wurden die fließverbesserten Produkte bereits bei drei größeren Ultradur®-Kunden erfolgreich getestet. Unter Serienbedingungen stellten diese Kunden Teile für den Automobilsektor, sowie für den Elektro/Elektronik-Bereich her. Abhängig vom Bauteil konnten sie dabei durch Absenken der Massetemperatur und Verkürzen der Nachdruckzeit die Zykluszeit im Vergleich zu herkömmlichen Ultradur®-Typen um bis zu 20 Prozent verringern ein Verarbeitungsvorteil, der sich durch einen deutlich gesteigerten Output auszahlen wird (Bild 5).
Ein weiterer Vorteil betrifft die Konstruktionsmöglichkeiten. Weil das neue Ultradur®-Produkt leichter fließt, sind dünnwandige Artikel mit einem größeren Anteil an Verstärkungsstoffen (zum Beispiel Glasfasern) und damit besseren mechanischen Eigenschaften bei geringerer Wanddicke realisierbar (Bild 6).
Nomen est omen
Und weil das rheologiemodifizierte PBT neue Maßstäbe für die Fließgeschwindigkeit setzt, haben sich die BASF-Forscher einen eher ungewöhnlichen Produktnamen dafür ausgedacht: Ultradur® High Speed. Zunächst werden die mit 10, 20 bzw. 30 Prozent Glasfasern gefüllten Standard Ultradur®-Typen B4300 G2, B4300 G4 und B4300 G6 als High Speed-Varianten erhältlich sein (Bild 7).
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