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Lanxess auf der K 2019

Neuartige Polyamide übernehmen das Wärmemanagement von Systemen

| Redakteur: Peter Königsreuther

Weltweit ist ein steigender Bedarf an Kunststoffen für das Wärmemanagement von Geräten zu beobachten, sagt Lanxess. Wie man diesen stillen kann, zeigt das Unternehmen in Halle 6 am Stand C76 bis C78.

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Die Eigenschaften wärmeleitender Polyamid-6-Compounds im Vergleich (spritzfrischer Zustand): Durethan BTC67ZH3.0EF und BTC77ZH3.0EF – Produkte der neuesten Generation von Durethan TC. Diese zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Schlagzähigkeit, Bruchdehnung und Fließfähigkeit aus, sagt Lanxess.
Die Eigenschaften wärmeleitender Polyamid-6-Compounds im Vergleich (spritzfrischer Zustand): Durethan BTC67ZH3.0EF und BTC77ZH3.0EF – Produkte der neuesten Generation von Durethan TC. Diese zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Schlagzähigkeit, Bruchdehnung und Fließfähigkeit aus, sagt Lanxess.
(Bild: Lanxess)

Als Gründe für diesen Trend nennt Lanxess unter anderem die Elektromobilität, die zunehmende Digitalisierung des Alltags etwa durch Smart Home-Systeme und die Miniaturisierung von elektrischen und elektronischen Komponenten. Lanxess hat deshalb eine Palette an thermisch leitfähigen Polyamid-Compounds des Typs Durethan TC (thermally conductive) entwickelt, die in Kürze um zwei neue Produkte ergänzt wird, wie es weiter heißt. Die beiden PA-6-Compounds werden unter den Namen Durethan BTC67ZH3.0EF (derzeit verfügbar als Durethan TP430-004) und Durethan BTC77ZH3.0EF (derzeit verfügbar als Durethan TP430-003) angeboten.

Neue Durethantypen halten mechanisch mehr aus

„Beide Kunststoffe zeichnen sich im Vergleich zu den anderen Materialien unserer TC-Produktreihe durch eine deutlich verbesserte Schlagzähigkeit und höhere Dehnungswerte im Zug- und Biegeversuch aus. Sie bieten sich daher für Bauteile an, die eine hohe Stoßfestigkeit zeigen müssen oder mit Befestigungselementen wie Schnapphaken ausgestattet sind“, erklärt Dr. Elisabeth Gau, Expertin in der Produktentwicklung für Durethan bei Lanxess. Zu den potenziellen Anwendungsgebieten gehörten zum Beispiel Steckverbinder mit Schnapphaken, Kühlkörper, Wärmetauscher und Trägerplatten von Elektronikbauteilen.

Hochgefüllte, aber leicht fließende Werkzeugschoner

Die neuen Compounds sind mit 67 beziehungsweise 77 Gewichtsprozent eines anorganischen, funktionalen Füllstoffs mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgestattet, so Lanxess. Ihre Wärmeleitfähigkeit sei annähernd isotrop, also in allen Richtungen nahezu gleich. Sie liegt in Fließrichtung bei 1,1 respektive 1,8 W/mK (Nanoflash-Verfahren). Beide Materialien sind wegen ihres hohen Füllgrades leichtfließend ausgelegt (Easyflow), merkt der Spezialchemie-Konzern an. So ist Durethan BTC77ZH3.0EF deutlich fließfähiger als das bereits in Serienanwendungen etablierte Durethan BTC75H3.0EF und das Durethan BTC67ZH3.0EF fließt leichter als Durethan BTC65H3.0EF. „Deshalb können damit Bauteile mit leichter dünnerer Wandstärke und komplexere Bauteilgeometrien umgesetzt werden“, betont Gau. Wie Technikumsversuche bei Lanxess belegen, verhalten sich die Kunststoffe auch deutlich weniger abrasiv und sind darum relativ werkzeugschonend bei der Verarbeitung.

Das bricht nicht so leicht

Sie sind nicht nur zäh, führt Gau weiter aus, (Durethan BTC67ZH3.0EF beispielsweise ist im konditionierten Zustand rund fünfmal schlagzäher als Durethan BTC65H3.0EF), sie ragen auch durch andere mechanische Eigenschaften heraus: Beispielsweise ist die Bruchdehnung von Durethan BTC77ZH3.0EF im konditionierten Zustand mehr als doppelt so hoch wie die von Durethan BTC75H3.0EF, das mit 75 Gewichtsprozent Wärmeleitmineral gefüllt ist. „Das Material kann deshalb bei Verformung mehr Energie aufnehmen, sodass ein entsprechendes Bauteil im Belastungsfall nicht so schnell bricht“, erläutert Gau.

Das freut die Batteriehersteller

Lanxess baue sein Sortiment an thermisch leitfähigen Polyamid-6-Typen derzeit weiter aus. Kürzlich wurde am Markt zum Beispiel Durethan BTC965FM30 vorgestellt. Das halogenfrei flammgeschützte Compound vereint laut Hersteller eine hohe Flammwidrigkeit, Lichtreflexion und Kriechstromfestigkeit mit einer sehr guten Wärmeleitfähigkeit. Letztere liegt in Fließrichtung der Schmelze bei 2,5 W/mK. In Flammschutztests nach der US-Norm UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.) erreicht der ebenfalls leichtfließend ausgelegte Werkstoff die beste Einstufung V-0 (0,75 mm). Die hohe Kriechstromfestigkeit zeigt sich in einem CTI A-Wert von 600 V (Comparative Tracking Index, IEC 60112). Gau eklärt: „Viel Einsatzpotenzial besteht zum Beispiel in Sachen Bauteile für Batterien von Elektrofahrzeugen, wie Steckern, Kühlkörpern, Wärmetauschern und Trägern von Leistungselektronik.“

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