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Lanxess auf der K 2013 in Düsseldorf

Innovationen vom Pigment bis zum Fertigteil

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Polyamide, die immer cool bleiben

Mit XTS1 und XTS2 (Xtreme Temperature Stabilization) führt LANXESS zwei neue Hightech-Systeme zur Hitzestabilisierung der Polyamid-Familie Durethan ein. Ihr Clou: Sie erhöhen die Dauergebrauchstemperaturen dieser Hochleistungsthermoplaste um 60 °C und mehr. „Wir reagieren damit auf die stark steigende thermische Belastung von Kunststoffteilen unter der Motorhaube, die ihre Hauptursache im Trend zu Verbrennungsmotoren mit höheren Wirkungsgraden und dadurch verringerten Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen hat“, erklärt Dr. Detlev Joachimi, Leiter der Produktentwicklung Durethan in der Business Unit High Performance Materials. Erste Materialvariante der XTS1-Reihe ist das Polyamid 6 Durethan BKV 30 XTS1, das wie andere kommende Vertreter dieser Reihe Dauergebrauchstemperaturen von bis zu 200 °C übersteht (Bild 2). Denkbare Anwendungen des Werkstoffs im Motorraum sind etwa Ladeluft- und Ansaugrohre sowie hitzebelastete Motoranbauteile. „Die Produkte der XTS2-Reihe werden sogar bis zu 230 °C dauerbeständig sein. Das ist mit den meisten derzeit marktüblichen Hitzestabilisatoren nicht zu schaffen“, betont Joachimi.

Durethan bleibt nach Heißluftlagerung deutlich stabiler

Durethan BKV 30 XTS1 ist mit 30 % Glasfasern verstärkt. Seine Hitzestabilität zeige sich beispielsweise darin, dass seine Bruchspannung selbst nach 2000 h Heißluftlagerung bei 200 °C nur um rund fünf Prozent abfällt. Zum Vergleich: Bei Polyamid 6-Typen mit 30 % Glasfaserverstärkung, die eine marktübliche kupferbasierte Thermostabilisierung enthalten, sinkt die Bruchspannung nach 1700 Stunden auf rund 50 % des Ausgangswertes. Auch die Bruchdehnung des neuen Materials bleibt unter diesen Bedingungen gut erhalten und liegt nach 2000 h noch deutlich über 50 % des Anfangswertes. Die Neigung, unter Hitzeeinfluss zu verspröden, ist also markant reduziert.

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Besondere Stärke des neuen Werkstoffs im Vergleich zu vielen anderen hochtemperaturstabilisierten Thermoplasten ist, dass er in einem stabilen Prozess gut zu verarbeiten ist. Sein Verarbeitungsfenster ist mit demjenigen serienetablierter Vertreter der Durethan BKV-Reihe vergleichbar. Dies gilt auch für weitere XTS1-Typen, die Lanxess derzeit entwickelt, sagt Dr. Tobias Benighaus, Experte in der Produktentwicklung von Durethan. Das Polyamid ist in der Verarbeitung außerdem feuchteunempfindlich. Hohe Einspritzgeschwindigkeiten sollen kein Problem sein. Seine gute Fließfähigkeit stellt sicher, dass ein Materialabbau durch zu hohe Schmelzetemperaturen vermieden werden kann.

Manche mögens heißer

Die Materialvarianten der XTS2-Reihe befinden sich in einem weit fortgeschrittenen Entwicklungsstatus. „Sie zielen auf Hightech-Anwendungen im Motorraum mit ungewöhnlich hoher Temperaturbelastung. Sie sind als Alternative zu teuren hitzestabilisierten Spezialthermoplasten wie etwa voll- oder teilaromatischen Polyamiden oder Polyphenylensulfid konzipiert und zeigen ebenfalls eine gute Verarbeitbarkeit“, so Benighaus.

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