Die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) präsentiert auf der K-Messe einen neuartigen Partikelschaum, der sich durch eine thermische Formstabilität bis ca. 200 °C auszeichnet. Damit eröffnet er gegenüber den herkömmlichen EPP- und EPS-Partikelschäumen neue Einsatzmöglichkeiten im Leichtbau und in Isolationsanwendungen.
Bei diesem in Bayreuth entwickelten Schaumstoff handelt es sich um expandiertes Polybutylenterephthalat (E-PBT). Die NMB entwickelt eine maßgeschneiderte Prozesstechnik, mit der die neuen Partikelperlen zu einem stabilen Formteil verschweißt werden können. Dafür müssen die bekannten Partikelschaumverfahren auf höhere Prozessdrücke von bis zu 20 bar adaptiert werden, um die für die Verarbeitung technischer Thermoplaste notwendigen Temperaturen realisieren zu können. Auch die üblicherweise aus Aluminium hergestellten Partikelschaumwerkzeuge sind für diese Prozessbedingungen nicht geeignet. Daher wurde bei der NMB ein neuartiges Partikelschaumwerkzeug aus Edelstahl konzipiert, das Dampfdrücke bis 25 bar widersteht (maximal 5 bar sind derzeit bei der EPP-Verarbeitung Stand der Technik). In Prozessstudien konnte gezeigt werden, dass die Herstellung extrem leichter Bauteile aus E-PBT mit einem Raumgewicht von ca. 150 g/l in einer Prozesszeit von etwa 180 Sekunden möglich ist.
Partikelschäume auf Basis technischer Thermoplaste können aufgrund der höheren thermischen Beständigkeit dieser Polymere gegenüber den Commodities Polypropylen und Polystyrol eine vielversprechende Alternative bieten. Polybutylenterephthalat (PBT) weist eine mit Polyamid (PA) vergleichbare thermische Beständigkeit auf, die Materialkosten des Polyesters PBT liegen gleichzeitig aber etwa 10 % niedriger. Es konnte gezeigt werden, dass E-PBT gegenüber EPP eine ca. 100 K höhere Temperaturbeständigkeit aufweist und bei 200 °C für mindestens 30 Minuten form- und dimensionsstabil bleibt.
Ein potenzielles Hauptanwendungsgebiet liegt im Bereich Automotive. In diesem Sektor sind EPP-Partikelschäume schon sehr weit verbreitet. Durch den Einsatz von PBT können die Partikelschäume nun aber deutlich näher am Motor verbaut werden. Dies ist in Zeiten immer kompakter werdender Bauweisen der Motorräume von großem Vorteil, zumal durch den Einsatz von Partikelschäumen gleichzeitig eine signifikante Gewichtsreduktion der Isolationslösungen erzielt werden kann. Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung in thermoplastischen Strukturbauteilen: In Verbindung mit faserverstärkten, thermoplastischen Deckschichten können sortenreine Sandwichverbunde realisiert werden, welche vor allem in Bezug auf Recyclingfähigkeit große Vorteile gegenüber Hybridsystemen bieten. Die herausragenden thermischen Eigenschaften führen zur Beständigkeit in KTL-Lackierprozessen. Weitere Anwendungsfelder für E-PBT Partikelschaumbauteile sind überall dort zu sehen, wo Isolationsaufgaben bei Temperaturen zwischen 100 °C und 200 °C zu lösen sind.
Ansprechpartner:
Neue Materialien Bayreuth GmbH
Michael Fafara
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