Kratzfest und kostengünstig - Wacker Chemie AG


Kratzfest und kostengünstig

Compoundieren und Spritzgießen im WACKER-Polymertechnikum

Am Standort Burghausen betreibt WACKER ein Polymertechnikum, das von allen Unternehmensbereichen genutzt wird, die sich mit organischen Polymeren und Siliconen befassen. Hier bringt WACKER Produkt- und Anwendungs- Know how zusammen, um neue Produkte anwendungsnah zu testen, kundenspezifische Produkte auf das geforderte Eigenschaftsprofil abzustimmen und Kunden einen umfassenden technischen Service zu bieten – von der anwendungstechnischen Beratung bis hin zum Trouble-Shooting. Das Technikum ist mit Produktionsanlagen und Testeinrichtungen ausgestattet, wie sie in der Kunststoff-Industrie gebräuchlich sind. So stehen für anwendungstechnische Arbeiten an organischen Kunststoffen beispielsweise ein Doppelschneckenextruder (Berstorff ZE 25) und eine Spritzgießmaschine (Engel ES 600/125) zur Verfügung.

Da der Doppelschneckenextruder eine optimale Durchmischung aller Bestandteile einer Kunststoffmischung ermöglicht, wird er zum Compoundieren genutzt. Auch die Kunststoffmischungen, anhand derer die Wirkungen des Siliconadditivs GENIOPLAST® Pellet S geprüft wurden, wurden auf dieser Maschine hergestellt. In der Spritzgießmaschine werden die Mischungen zu Kunststoffartikeln verarbeitet – auch zu den in vielen anwendungstechnischen Tests benötigten Prüfplatten. Die Prüflabors des Technikums bieten die Möglichkeit, zentrale Eigenschaften des Kunststoffs zu ermitteln, zum Beispiel seine Härte, seine mechanischen Eigenschaften oder das Fließverhalten seiner Schmelze.

Geringe Oberflächenreibung

Einfacher und billiger ist es, wenn der Compoundierer – der Hersteller der verarbeitungsfähigen Kunststoffmischung – die Oberflächeneigenschaften des Kunststoffs mit Hilfe eines Zusatzstoffs modifiziert. Mit GENIOPLAST® Pellet S hat WACKER jetzt ein hochwirksames Siliconadditiv auf den Markt gebracht, das keine unerwünschten Nebenwirkungen hat und dessen Effekt während der gesamten Nutzungsdauer des Fahrzeugs nicht nachlässt.

Additive wie GENIOPLAST® Pellet S verbessern die Kratz- und Abriebfestigkeit eines Kunststoffs, indem sie dessen Oberflächenreibung herabsetzen. „Bei geringerer Oberflächenreibung rutschen Gegenstände leichter über die Kunststoffoberfläche, wodurch sie weniger sichtbare Spuren hinterlassen“, erklärt Dr. Geck.

Herkömmliche Additive haben jedoch erhebliche Schwächen und Nebenwirkungen, die gerade in der Automobilbranche immer weniger toleriert werden. Organische Gleitmittel etwa riechen unangenehm und wandern im Laufe der Zeit aus dem Kunststoff heraus. Sie schlagen sich auf der Innenseite der Windschutzscheibe als schmieriger Film nieder – ein Phänomen, das in der Industrie unter der Bezeichnung Fogging bekannt ist. Das aus der Kunststoffoberfläche tretende Gleitmittel ergibt zudem einen unangenehmen haptischen Eindruck – Testpersonen beschreiben die Oberfläche als „froschig“.

Masterbatch mit Granulat

Siliconöle, ebenfalls Klassiker unter den Gleitmitteln, sind zwar geruchlos und verkraften problemlos hohe Temperaturen, tendieren aber noch stärker als die organischen Gleitmittel dazu, aus dem Kunststoff auszuwandern. Darauf reagierten die Hersteller, indem sie ultrahochmolekulare Siliconpolymere auf den Markt brachten, die wegen ihres hohen Molekulargewichts praktisch nicht mehr auswandern. Allerdings sind sie so hochviskos, dass sie sich kaum mehr in die thermoplastischen Kunststoffmischungen einarbeiten lassen. Dieses Handling-Problem lösten die seit Ende der 1990er-Jahre erhältlichen Silicon-Masterbatches, die als feste Granulate ohne Schwierigkeiten eingemischt werden können. Bei ihnen muss der Compoundierer aber als Nachteil in Kauf nehmen, dass er für jeden Thermoplasten, den er mit dem Additiv modifizieren will, ein eigenes Additiv-Masterbatch vorhalten muss.

An diesem Punkt setzte Dr. Michael Geck bei der Entwicklung von GENIOPLAST® Pellet S an. Sein Ziel war es, ein hochwirksames und leicht zu verarbeitendes Siliconadditiv zu entwickeln, das sich universell für jeden thermoplastischen Kunststoff eignen sollte. „Klar war, dass als Wirkstoff nur ein ultrahochmolekulares Silicon infrage kam. Als schwierig erwies sich, dieses in eine leicht zu verarbeitende, feste Darreichungsform zu überführen“, erinnert sich Dr. Geck an die Herausforderungen der Entwicklungsphase.