Die Vorteile, die normalerweise zur Verwendung von duroplastischen Kunststoffen für die Herstellung von Teilen und Produkten motivieren, sind sicherlich interessant:
Dieser Satz positiver Eigenschaften ermöglicht es, duroplastische Produkte als sehr gute Lösungen zu verwenden, wenn es notwendig ist, Teile herzustellen welche maßgenau sind und sich durch ein Verhalten auszeichnen, das nicht von der Temperatur abhängig ist. Dies mit einer ausgeprägten Fähigkeit, der Flamme zu widerstehen, ohne dichte und toxische Dämpfe zu erzeugen (z. B. Eisenbahnsektor) und die Garantie einer zuverlässigen mechanischen Performance auch bei konstanter und plötzlicher Hitze und Belastung (z. B. im elektrischen Sektor).
Die Verwendung von Duroplasten unterliegt jedoch Einschränkungen hinsichtlich ihrer Rezeptur, der chemischen / physikalischen Natur des Materials und des Ferarbeitunsprozesses.
Tatsächlich findet dank der Wirkung eines Katalysators eine Vernetzung zwischen den Molekülen des Basispolymers statt. Die chemische Reaktion, die diese Vernetzung erzeugt, wird stark von der Prozesstemperatur und dem Druck beeinflusst. Die Kombination dieser Faktoren wirkt sich nicht nur direkt auf die Qualität des Produkts aus, sondern auch auf die Zykluszeit (oder "Aushärtung"), die zur Vervollständigung des Prozesses erforderlich ist. Sowohl die Handhabung des Basispolymers als auch des Katalysators - dessen chemische Natur möglicherweise nicht die harmloseste ist - und die Überwachung der Transformationsparameter erfordern nicht triviale Fähigkeiten und Ressourcen, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die Vernetzungsreaktion ist auch irreversibel, d. h. sobald sich die Vernetzungen gebildet haben, ist es in keiner Weise mehr möglich, wieder verarbeitbare Rohstoffe zu erhalten.
Und dies ist der schwerwiegendste Nachteil von duroplastischen Polymeren, insbesondere im Hinblick auf die Minimierung der Auswirkungen von Materialien und Prozessen auf die Umwelt und die Ressourcen des Planeten, da jedes fehlerhafte oder ausgemusterte, noch funktionsfähige Produkt notwendigerweise zur Zerstörung geschickt werden muss ohne Möglichkeit des Recyclings.
Eine der Hauptverarbeitungsformen von duroplastischen Materialien ist heute das Spritzgießen von Compounds - daher die Definition von Bulk Moulding Compound oder BMC - und genau auf diesem Gebiet möchte LATI eine Reihe von thermoplastischen Produkten vorschlagen, die als Ersatz für duroplastische Materialien verwendet werden. Im Hinblick auf eine einfachere und unmittelbarere Verwendung von Materialien und Prozessen, aber auch auf eine Reduzierung der Kosten für das Unternehmen und die Umwelt im Zusammenhang mit der Entsorgung nicht verwendbarer BMCs (z. B. defekte Teile, Anfahrausschuss, Abfall, usw.).
Thermoplastische Polymere, die aus Molekülen bestehen die chemisch nicht miteinander verbunden sind und daher nach der ersten Verarbeitung transformierbar und recycelbar sind, werden von LATI bei der Entwicklung von Compounds mit hohen mechanischen Eigenschaften eingesetzt welche typisch für duroplastische Produkte sind, die auch über 150°C verwendet werden können. Diese sind Duroplasten bei konstanten, intermittierenden und impulsiven Spannungen deutlich überlegen.
Die durch Hitzeeinwirkung erzeugte Schwächung wird durch einen definierten Gehalt an Verstärkungsfasern oder Füllstoffen ausgeglichen, der bis zu 65% erreicht, wodurch auch die durch das Spritzgießen erzeugten Verformungen verringert werden.
Materialien, die für strukturelle Einsatzzwecke entwickelt wurden, sind auch in einer selbstverlöschenden Version erhältlich (auch ohne Halogene, Antimontrioxid und roten Phosphor) die nicht nur eine maximale Selbstverlöschung, sondern auch eine hervorragende Performance im Glühdrahttest aufweist (GWIT/GWFI gemäß IEC60335-Norm). Hohe CTI-Werte und reduzierte Emission giftiger Dämpfe im Brandfall sind ebenfalls ein Plus dieser Produkte.
Die beigefügte Tabelle zeigt die Hauptmerkmale der besten Kandidaten für den Ersatz von duroplastischen Materialien sowie die typische Leistung eines generischen duroplastischen Produkts.
| Hochleistung-BMC-Duroplast | LATAMID 6 H2 G/65 | LARAMID G/60 | LATAMID 66 H2 G/50-GWHF1 | LATICONTHER 62 CEG/500- V0HF1 | LATAMID 66 H2 G/25-V0CT4 | LARAMID G/30- V0HF1 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beschreibung des Compounds | PET, 30% Glasfasern, FR | PA6, 65% Glasfasern | PPA, 60% Glasfasern | PA66, 50% Glasfasern, FR, halogen- und roter phosphorfrei | PA6, 50% GF/Mineral, FR, halogen- und roter phosphorfrei | PA66, 25% Glasfasern, FR | PPA, 30% Glasfaser, FR, halogen- und roter phosphorfrei |
| Dichte (g/cm3) | 1.85 | 1.74 | 1.78 | 1.61 | 1.77 | 1.82 | 1.49 |
| Elastizitätsmodul (23°C, MPa) | 13000 | 20000 | 26500 | 16500 | 10000 | 9000 | 14000 |
| Bruchspannung (23°C, MPa) | 55 | 200 | 290 | 205 | 85 | 75 | 110 |
| Bruchdehnung (23°C,%) | 0.4 | 2.2 | 2.6 | 2.2 | 1.5 | 2.4 | 1.2 |
| Charpy (gekerbt, kJ/m2) | 40 | 12 | 15 | 12 | 3.5 | 4.5 | 6 |
| HDT (1,8 MPa, °C) | >200 | 205 | 280 | 250 | 200 | 185 | 260 |
| UL94 Entflammbarkeitsklasse | V0 | HB | HB | V1 (0,75mm) V0 (1.5/3.0 mm) |
V1 (0,75mm) V0 (1.5/3.0 mm) |
V0 (0.75/1.5/3.0 mm) | V0 (0.75/1.5/3.0 mm) |
| GWFI (°C) | na | na | na | 960 (1.0/2.0 mm) | 960 (1.0/2.0 mm) | na | 960 (1.0/2.0 mm) |
| GWIT (°C) | na | na | na | 800 (1.0/2.0 mm) | 775 (1.0 mm) | 825 (1.0 mm) - 875 (2.0 mm) | 775 (1.0/2.0 mm) |
| CTI - (V) | 600 | na | na | 600 | 600 | 600 | 600 |
| RTI (mechanisch, ohne Belastung,°C) | 130 | na | na | na | 130 | 65 | na |
| Sonstiges | Auch verfügbar mit V0 (0,75 mm /1.5 mm/ 3 mm) | Thermisch leitfähiges Compound | NF F16 101/102: I2 F1 TS 45545: HL1-2-3 |
Es gibt unzählige Branchen, die den Ersatz von Duroplasten durch LATI-Thermoplaste nutzen können: von der Schiene bis zur Elektrizität, von der Elektronik bis zu Möbeln, von der Mechanik bis zur Lebensmittelindustrie.
LATI-Techniker stehen für die Besprechung und Entwicklung neuer duroplastfreier Anwendungen zur Verfügung.