Compoundentwicklung
Seit 1972 entwickeln wir Kunststoffcompounds auf Basis der Konstruktions- und Hochleistungskunststoffe.
Unsere Kernkompetenz ist die Modifikation zur Optimierung der tribologischen Eigenschaften.
An Hochleistungskunststoffen führen wir alle üblichen und außergewöhnlichen Modifikationen durch. Diese Aufgabe wird auch von unserem hervorragend ausgestatteten Entwicklungslabor unterstützt.
Einige Vorteile für unsere Kunden:
- unabhängige Rohstoffquellen
- alle üblichen Verstärkungsstoffe und Additive
- reaktive Compoundierung
- hohe Füllgrade, gute Dispergierung, Anbindung und Kompatibilisierung
- kurze Entwicklungszeiten
- Schmelzefiltration
- Lösungen bis zum Fertigteil aus einer Hand
- keine Mindestmengen
- vielfältige Lieferformen (Granulat, Halbzeug, 3D-Filament, Fertigteile)
- Exclusiv-Vereinbarungen für Sondercompounds möglich
Vom Molekül zur Anwendung*
chemisch gekoppelte PTFE / Hochleistungskunststoffe
auf Basis PPS, PAEK, PES, PEI, LCP lieferbar.
Unsere Kernkompetenz liegt im Bereich der Tribologie (Die Lehre von Reibung und Verschleiß).
Hierbei verstehen wir die Eigenschaften Reibung und Verschleiß nicht als Stoffeigenschaft, sondern als Systemeigenschaft. Das bedeutet, dass bei der Rezepturentwicklung auch der Gegenlaufpartner und die sich bildende Transferschicht Berücksichtigung findet. Auch die Art der technischen Bauteile wie z.B. Zahnräder, Gleitlager, Dichtungen, Bewegungsmuttern, Laufrollen und allgemeine Verschleißteile fließt in die Rezepturentwicklung mit ein.
Durch unsere Erfahrung verstehen wir, wie technische Bauteile funktionieren und welche Reaktionen und Prozesse im Innern des Kunststoffes beim Einsatz ablaufen und welche Modifikationen erforderlich sind um negative Reaktionen zu reduzieren.
Damit die Performance technischer Bauteile optimiert wird, ist es nicht ausreichend „nur“ die tribologischen Eigenschaften zu verbessern, sondern auch Weitere, da diese ebenfalls mit den tribologischen Eigenschaften Wechselwirken.
Dies sind im Wesentlichen thermische und elektrische Leitfähigkeit, Adhäsion, Härte, Zähigkeit, Steifigkeit, Streckdehnung und die Glasübergangstemperatur.
Maßangefertigt
Wir entwickeln und produzieren seit 50 Jahren Compounds und Blends aus Hochleistungs- und Konstruktionskunststoffen wie z.B. PA, POM, PET, PPS, PESU, PPSU, PEI, LCP, PEK, PEEK, PEKK, TPI, PAI und PU.
Um Entwicklungskosten zu sparen, können wir in den meisten Fällen für die ersten Prüfungen auch Prototypen aus Halbzeug – extrudiert aus ZEDEX® oder Tailor-made Ganulat – spanend fertigen.
Wenn werkzeugfallende Prototypen gefordert werden, können wir diese mit Hilfe eines kostengünstigen Vorserienwerkzeugs aus Aluminium oder in 3D-Druck Verfahren hergestellt in kürzester Zeit realisieren.
Wir informieren Sie über die empfohlene Materialtrocknung und Verarbeitung im Spritzgussverfahren.
In unserem Abschnitt über Verarbeitungsmethoden finden Sie einige Eckdaten zu unseren Spritzgussoptionen.
Entwicklung
Ausgangspunkt der Entwicklung sind entweder
- definierte Werkstoffeigenschaften, oder
- die Belastung und Funktion eines Bauteiles.
Unsere Experten analysieren die Material- oder Bauteilanforderung und wählen die geeignete Polymerbasis und die erforderlichen Füllstoffe und Additive aus. Sind die für die Bauteilfunktion erforderlichen Werkstoffeigenschaften spezifiziert, so werden die
- Compounds entsprechend der geforderten Kundenspezifikation hergestellt und
- in unserem Labor überprüft.
Gezielt zur Lösung
Durch die Anpassung des Werkstoffes an die Anwendung wird
- eine optimale Funktion gewährleistet und
- die Werkstoffausnutzung und Verarbeitbarkeit
optimiert und - die Systemkosten reduziert.
Vor allem in den letzten 10 Jahren hat sich die Modifikation und Funktionalisierung von Kunststoffen rasant weiter entwickelt, sodass vielfältige Eigenschaften gezielt einstellbar sind und die Effizienz stark verbessert wurde, sodass auch bei geringem
Bedarf technische und wirtschaftliche Vorteile erreicht werden.
Portfolio Sondercompounds
Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung umfasst unser Portfolio folgende Sondercompounds:
Tribologische Gleitcompounds
für Trockenlauf und Nasslauf
Zusätze: Graphit, Metalsulfide, Silikonöl, MoS2, PFPE Öl, Bornitrid, PBI, Bronzepulver, Fasern, Nanofiller, Oxide
PTFE frei
Höhere Bindenahtfestigkeit, weniger Kriechneigung, höhere Festigkeit/Dehnung, keine Entmischung, keine Ablagerung am Werkzeug
PTFE haltig
Reduzierte mechanische Belastbarkeit, geringere Reibung, geringerer Verschleiß, duktilere Eigenschaften
Verstärkte Compounds
mit erhöhten mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit, Härte und Wärmeformbeständigkeit
Isotrop mit besseren Schmelzfließraten
Zusätze: Glaskugeln, Keramik- und Mineralpulver (Calciumcarbonat, Talkum und Glimmer) für höhere Druckbelastbarkeit und Oberflächenhärte, Kurzfaser für höhere Festigkeit, Steifigkeit, Ermüdung, Kriechverhalten und höheren HDT.
Anisotrop
Zusätze: wie Isotrop, zusätzlich: Glasfaser, Kohlefaser, Mineralwhisker, Aluminiumoxide, Keramik und Nanofaser jeweils mit unterschiedlichen Schlichten. Kohlefaser sind leichter als Glasfaser und besitzen eine höhere Chemikalienbeständigkeit.
Beide Fasern erhöhen je nach Faserlänge und Anteil die Zug- und Biege-Steifigkeit und/oder Festigkeitswerte.
Maximal möglich ist eine Erhöhung der Steifigkeit oder Festigkeitswerte um den Faktor 6 vom Basispolymer.
Detektierbare Compounds
zur Metalldetektion oder Röntgendetektion
- Metalldetektion mit üblichen Metalldetektoren
- Kontrastmittel für Röntgensichtbarkeit wie BaSO4, Wolfram, usw.
- Farben (z.B. Blau) und Füllgrade zum Anpassen an die Metalldetektoren sind variierbar
Antimikrobielle Compounds
Zusätze: Silberbasierende Wirkstoffe (biologisches Mittel, bei Kontakt mit Feuchtigkeit setzt eine elektrochemische
Reaktion Silberionen frei, welche das Wachstum stoppt)
Wirkung: Verhinderung von mikrobischem Wachstum und dadurch Angriff (Verfärbungen, Gerüche und Polymerabbau) der Kunststoffe, Reduktion der Keimzahl durch Abtötung von Schimmelpilzen, Algen, Hefen, Mikroben
Low weight Compounds
zur Reduktion von Gewicht und Einfallstellen Zusätze:
bis 40% Mikro Glashohlkugeln und Schaumbildner
Wirkung: Dichtereduktion bis 25% bei gleicher oder höherer Steifigkeit, reduzierte und Isotope-Schwindung, verbessertes Abriebverhalten
Strahlenvernetzbare Compounds
Zusätze: Vernetzungsadditive Wirkung: nach der Herstellung des Fertigteils erfolgt eine Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen
und führt zur partiellen Vernetzung.
Dadurch wird eine Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit sowie Wärmeformbeständigkeit erreicht. Die Substitution eines Hochtemperaturwerkstoffes wie z.B. PPS durch einen teilweise vernetzten technischen Kunststoff wie z.B. PA6 wird dadurch möglich.
Conductive Compounds
mit thermischer und elektrischer Leit- und Ableitfähigkeit
Elektrisch Leitfähig
Zusätze: Carbo-Nano Tubes, Kohlefasern, Kunststoff/Metall Hybride, Graphit, Leitruße, Nanofaser, Kupferfasern, Bronzepulver, Edelstahlfasern, Metalle mit tiefem Schmelzpunkt (Lote)
Spezifische elektrische Leitfähigkeit:
bis 5 •10^4 S/m, (ca. 30% bezogen auf Stahl)
Elektromagnetische Dämpfung ca. 80 dB bei 30 kHz bis 1,2 GHz
Wärmeleitfähigkeit: bis 7 W/(m*K)
Thermisch Leitfähig
Zusätzlich elektrisch Leitfähig hochgefüllt Graphit, bis zu 20W/(m*K) Kunststoff-Metallhybride bis zu 7 W/(m*K)
Zusätzlich elektrisch isolierend keramische Füllstoffe Wärmeleitfähigkeit max. 6W/(m*K)
Farbcompounds
Zusätze: Anorganische, organische Farbpigmente
Wirkung: Einstellung der Farbe nach Farbmustern oder RAL Farbstandard mit hoher bereinstimmungsgenauigkeit und kleiner Abweichung (delta E)
Spezielle Eigenschaften
Auch weitere Eigenschaften wie Diffusionsdichtheit, Schlagzähigkeit, mechanische Dämpfung oder Kostenreduktion können wir auf Anforderung verändern.
Prüfungen und Zulassungen
Die zur Entwicklung erforderlichen Prüfungen führen wir in unserem Labor durch. Sollten Zulassungen wie UL, FDA, NSF, EU Food, BGA, usw. erforderlich sein, so können wir diese in Form von
Dienstleistungen erwirken.
Sofern technisch möglich
Können genannte Eigenschaften kombiniert werden und mit Zulassungen (FDA, EU10/2011, UL, usw.) versehen werden.
Herstellung
Eine Herstellung von Halbzeugen und Profilen, gespanten und gespritzten Fertigteilen oder Tribo Filament für den 3D-Druck bieten wir aus einer Hand an, sofern technisch realisierbar.
Beispiele für Sondercompounds
Inkuform MDTF
Ziel: Detektierbarkeit
Für Anwendungen im Lebensmittelbereich wurde dieser detektierbare Kunststoff entwickelt, um selbst kleinste Partikel bei der Lebensmittelproduktion mit Metalldetektoren aufspüren zu können.
ZX-324® ESD3
Ziel: Elektrostatische Ableitung
Durch Modifikation von PEEK konnte ein elektrischer Oberflächenwiderstand im Bereich von 1MW bis 1GW erreicht werden.
Eine weitere Reduktion des elektrischen Oberflächenwiderstandes bis hin zur elektrischen Leitfähigkeit ist möglich.
ZX-530® LR6
Ziel: elektrische Leitfähigkeit
Für medizinische Anwendungen wurde ZX-530® so modifiziert, dass es leitfähig wird, ohne seine bemerkenswerten tribologischen Eigenschaften zu verlieren.
ZX-530® LR6 wurde entwickelt, um die statischen Entladungsprobleme des früheren Materials zu beseitigen und gleichzeitig die Lebensdauer der Buchse zu verlängern.
ZX-100® ESD
Ziel: Elektrostatische Ableitung
Für Anwendungen in der Halbleiterindustrie wurde ZX-100K® so modifiziert, dass es elektrostatisch ableitend wird, ohne seine bemerkenswerten mechanischen Eigenschaften zu verlieren.
ZX-100® ESD wurde entwickelt, um die statischen Entladungsprobleme des früheren Materials zu beseitigen.
ZX-100K® blue
Ziel: Blau gefärbt und Lebensmittelkonform
Für Anwendungen im Lebensmittelbereich wurde ZX-100K® in Blau gefärbt und nach EU 10/2011 Richtline zugelassen. Das Material ist auch FDA-konform.
ZX-100K® blue wurde entwickelt, um Materialspuren im Lebensmittel direkt zu erkennen und es in direktem Kontakt mit Lebensmitteln zu verwenden.
Polymerblend
Mischungen aus mindestens zwei makromolekularen Substanzen, Polymeren oder Copolymeren. Mischbare Polymermischungen sind bis auf das molekulare Niveau mischbar und besitzen eine einphasige Struktur.
Die Eigenschaften liegen zwischen den Werten von den Eigenschaften seiner Komponenten. Erkennbar an einer Glasübergangstemperatur (Tg).
Diese werden auch Legierungen (Alloy) genannt.
Nicht mischbare
Polymermischungen besitzen eine zweiphasige Struktur und zwei Glasübergangstemperaturen (Tg). Die beiden Komponenten liegen Phasengetrennt vor
Homologe Polymermischung
sind Mischungen des gleichen Polymers mit unterschiedlicher Molekulargewichtsverteilung. (Verarbeitungshilfe)
Isomorphe Polymermischung
sind Mischungen mehrerer Komponenten, welche im geschmolzenen und kristallisierten Zustand mischbar sind.
Kompatible Polymermischung
sind nicht-mischbare Polymermischungen aus mehreren Komponenten bei denen Inhomogenitäten auftreten.
- mit nur geringer Ausprägung
- bei bestimmten Mischungsverhältnissen oder Temperaturen
Durch Kompatibilitätstechniken wie z.B. der chemischen Koppelung (modifizierter Grenzfläche und Morphologie) werden diese Inhomogenitäten verträglich gemacht.
Mischmethoden
Schmelzmischen
Schmelzmischen ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung von Polymermischungen in der Praxis.
Die Mischungskomponenten werden im geschmolzenen Zustand in Extrudern oder Chargenmischern gemischt.
Lösungsmischen
Wird häufig zur Herstellung von Polymermischungen im Labormaßstab verwendet. Die Gemischkomponenten werden in einem gemeinsamen Lösungsmittel gelöst und intensiv gerührt.
Die Mischung wird durch Ausfällung oder Verdampfung des Lösungsmittels getrennt.
Vorteile des Verfahrens sind eine schnelle Vermischung des Systems ohne großen Energieverbrauch und die Möglichkeit,
ungünstige chemische Reaktionen zu vermeiden.
Kryogenes mechan. Legieren
Die Polymere werden in Pulverisaten bei kryogenen Temperaturen zerkleinert und es werden Morphologien im Nanomaßstab erreicht
Beispiele für Polymerblend
ZX-324V1T®
Ziel: TG-Verschiebung und besserer CTE
Erweitert den Betriebsbereich von unverstärktem PEEK auf höhere Temperaturen und reduziert die Materialkosten ohne Faser- oder Füllstoffverstärkung.
ZX-324V1T® wurde für Anwendungen entwickelt, bei denen die Dimensionsstabilität und die mechanische Festigkeit von ungefülltem PEEK aufgrund der hohen Anwendungstemperatur nicht ausreichen.
ZX-324V11T®
Ziel: hohe Bruchdehnung bei hoher Steifigkeit
Erweitert den Betriebsbereich von PEEK auf niedrigere Temperaturen und reduziert die Materialkosten.
ZX-324V11T® wurde für Anwendungen entwickelt, bei denen eine hohe Bruchdehnung und eine hohe Steifigkeit erforderlich sind. Das Material hat hohe PV-Werte bei niedrigen Geschwindigkeiten und eine hoheRückstellvermögen bis -196 ° C.