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CFRTP-CompositesLeichtbau bei optisch anspruchsvollen Anwendungen

Folien und Platten aus endlosfaser-verstärktem thermoplastischem Verbundwerkstoff

Covestro beginnt mit der Großserienfertigung eines Endlosfaser-verstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffs. Dazu wurde die Produktionskapazität deutlich erweitert und das fränkische Markt Bibart zu einem Standort für Hightech-Werkstoffe ausgebaut.

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FakumaGeschnitten – nicht am Stück

Kohlenstoff können als Verstärkungsfasern erstaunliche mechanische Eigenschaftsänderungen der Basiswerkstoffe bewirken. Wenn Sie mit den richten Schlichten versehen sind und sich so optimal mit der Matrix verbinden.

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Zwar werden immer wieder spektakuläre Lösungen mit Endlosfaser-verstärkten Komponenten gezeigt, die Masse der Anwendungen nutzt aber Verstärkungen aus wenige Millimeter langen Fasern. Solche geschnittene (chopped) Kohlenstofffasern wirken vor allem festigkeits- und steifigkeitssteigernd. Fasern für solche Anwendungen präsentierte Dreyplas während der Fakuma. Ein Vorteil dieser Kohlefasern liege in der Fähigkeit des japanischen Herstellers, anwendungs- und polymerspezifische Schlichten zu entwickeln und aufzubringen, die eine optimierte Ankopplung der Fasern an die Kunststoffmatrix und damit eine weitere Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs ermöglichen.

Eine völlig andere Wirkung entfalten Kohlefasern des gleichen Herstellers in einer anderen Form: Gemahlenen (milled) Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von 90 µm wirken reibungs- und verschleißmindernd, zudem verbessern sie die Leitfähigkeit des Kunststoffs.

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Ebenfalls den Reibbeiwert senken PTFE-Mikropulver als Additiv. Sie sollen das Verarbeitungsverhalten der Schmelze sowie das Gleitverhalten und die Verschleißfestigkeit daraus hergestellter Formteile und Halbzeuge verbessern. Die KT- und KTL-Typen seien speziell auf den Einsatz in technischen und Hochleistungskunststoffen abgestimmt. Das dritte reibungsmindernde Kunststoffadditiv ist der pulverförmige Schmierstoff Molybdändisulfid (MoS2) der sich vor allem für Kunststoff-Metall-Paarungen eigne, weil er sich in die Oberfläche des metallischen Gegenlaufpartners einarbeite und diese glätte.

Haftungsverbessernde Maleinsäureanhydrid-modifizierte Polyolefine (MAH-) finden als Schlichte für Glasfasern, als Compatibilizer in Blends sowie als Koppelmittel Verwendung, zugleich sorgen sie für eine bessere Dispersion der Füllstoffe in der Matrix. Während der Typ EK-10-MAH hauptsächlich beim Eincompoundieren von Glas und anderen Füllstoffen in PP-Verbunde verwendet wird, ist der Typ KK-10-MAH für die Kopplung von Glas, Holzmehl und anderen, beispielsweise mineralischen Füllstoffen in PE-HD-Compounds optimiert. Weitere Verträglichkeitsvermittler sind für thermoplastische Elastomere optimierten SEBS-MAH.

Weitere Produkte für Compoundierer sind Flammschutzmittel sowie Kunststoffpulver, zum Beispiel auf Basis von ABS oder Polycarbonat, hoch hitzebeständige PMI-SAN-Pulver und SEBS als Basispolymer für die Compoundierung von TPE-S. Zum Produktspektrum für Verarbeiter gehören darüber hinaus Standard- und technische Kunststoffe (z. B. Polycarbonat von Samyang, Korea) sowie Kunststoffblends, Thermoplastische Elastomere (z. B. TPE-E von Samyang), Fluorkunststoffe und -kautschuke.

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