Neue nachhaltige Verbundwerkstoffe

Annina Schopen,

Edle Deko und Vlies aus Rezyklaten

Kürzlich hat Lanxess bereits einen vollständig biobasierten Verbundwerkstoff auf Basis von Flachs und Polymilchsäure in den Markt eingeführt. Nun entwickelt der Chemie-Konzern thermoplastische Verbundwerkstoffe der Marke Tepex, die ausgehend von Rezyklaten oder biobasierten Rohstoffen hergestellt werden.

Lanxess entwickelt derzeit neue thermoplastische Verbundwerkstoffe der Marke Tepex. © Lanxess

Kurz vor Abschluss der Entwicklung steht bei Lanxess ein Matrixkunststoff auf Basis von Polyamid 6 für Tepex dynalite. Der Kunststoff werde ausgehend von „grünem“ Cyclohexan hergestellt und bestehe daher zu deutlich über 80 Prozent aus nachhaltigen Rohstoffen. Werde der Matrixkunststoff mit Endlosfasergeweben verstärkt, zeigten die resultierenden Halbzeuge die gleichen Eigenschaften wie vergleichbare rein fossil basierte Produktpendants, so der Konzern. Die Halbzeuge mit grüner Matrix bieten sich daher im strukturellen Leichtbau für Anwendungen an, wie etwa Frontend-Träger, Sitzschalen oder Batteriekonsolen.

Eine weitere neue Produktschiene sind Varianten von Tepex mit bis zu 80 % Rezyklatanteil, die Oberflächen mit einem sogenannten „Forged Carbon Look“ (geschmiedetes Carbon) ergeben. Die entsprechenden Bauteile zeigen laut Lanxess dabei eine Maserung, die an Marmor erinnert. Der hohe Rezyklatanteil bestehe aus Carbonfasern aus Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfällen. Die Fasern werden als Vlies (non-woven) oder als Kurzfasermatten (chopped fiber mat) eingesetzt. Als Matrixmaterial eignen sich verschiedene Thermoplaste wie Polyamid 6 und 66, Polypropylen oder Polycarbonat, wobei sich auch Rezyklattypen dieser Kunststoffe verwenden lassen.

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Die Fasern haben im Composite-Halbzeug keine bevorzugte Ausrichtung, so dass die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Bauteile isotrop (in allen Richtungen gleich) sind. Die mechanische Leistungsfähigkeit der neuen Carbon-Composites liege dabei ungefähr auf dem hohen Niveau von endlosglasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen des Tepex-Sortiments. „Wir sehen für diese Produkte gute Chancen in Anwendungen, in denen zugleich ein edles Dekor und hochwertige mechanische Eigenschaften gefordert werden – wie etwa im Automobilinterieur und -exterieur oder bei Gehäusen für die Consumer-Elektronik“, so Dr. Dirk Bonefeld, Leiter des globalen Produktmanagements und Marketings für Tepex bei Lanxess.

Biobasierte Alternative zu Polyamid 12

Ein anderer Entwicklungsschwerpunkt sind neue Matrixlösungen für Tepex auf Basis von rezykliertem thermoplastischen Polyurethan (TPU) oder Polyethylenterephthalat (PET) sowie von biobasiertem Polyamid 10.10. Die TPU-Rezyklatprodukte zielen vor allem auf Sportartikel. Eine ihrer Stärken sei die gute Verbundhaftung mit vielen anderen Spritzgussmaterialien, wenn sie im Insert-Molding- oder Hybrid-Molding-Verfahren verarbeitet werden. Die Halbzeuge mit PET-Rezyklatmatrix seien eine kostengünstige Alternative etwa zu Polycarbonat- und Polyamid-Neuware. Das PET stamme von gebrauchten Getränkeflaschen und stehe dank der geschlossenen Recyclingkette bei diesen Flaschen auch in großen Mengen zur Verfügung. Das biobasierte Polyamid 10.10 leitet sich von Rizinusöl ab. Bonefeld: „Die damit hergestellten Verbundwerkstoffe sind eine nachhaltige Alternative zu Polyamid-12-Composites, weil sie ähnliche mechanische Kennwerte und eine vergleichbare Dichte haben.“

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