Aktuelles / Entwicklungen - Rohstoffe / Mischungen / Halbzeuge

Die Anforderungen der Lebensmittelindustrie spiegeln sich u.a. in den zahlreichen internationalen Gesetzen, Vorschriften und Standards wider. In den Fällen, in denen Produkte und Anlagen z.B. in die USA geliefert werden, ist die FDA-Konformität  unabdingbar. Die Anforderungen machen Werkstoffe nötig, die eine lange Haltbarkeit aufweisen und dabei – selbst bei gesundheitlichem Unbedenklichkeitsnachweis – keine Inhaltsstoffe an die Lebensmittel abgeben sowie geschmacks- und geruchsneutral sind. In vielen Fällen bietet sich hier die Verwendung von Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder auch Nitrilkautschuk als Werkstoff an. NBR ist beständig gegen Alkohole, pflanzliche und tierische Öle sowie Fette, verdünnte Säuren und Laugen sowie heißes Wasser bis 80°C. Insgesamt zeichnet sich NBR auch durch gute mechanische Eigenschaften wie hohe Abriebfestigkeit, hohe Zug- und Reißfestigkeit, geringen Druckverformungsrest und somit durch eine hohe Attraktivität für den Einsatz in der Dichtungstechnik aus. Außerdem ist der Werkstoff gas- und luftundurchlässig, lädt sich kaum elektrostatisch auf und ist generell im Temperaturbereich von -30°C bis +120°C beständig. Vor Einsätzen gilt es, generell die Prozessparameter genau und systematisch zu analysieren. Sind alle Kontaktmedien ermittelt, wie sind die Temperaturschwankungen, wie die anfallenden Drücke und mechanischen Belastungen, wie und mit was wird gereinigt und welche Anforderungen werden an die Haltbarkeit gestellt?  Bei der Wahl des letztlich sinnvollsten Werkstoffs kann dann auf die jahrzehntelange Erfahrung von Tec-Joint zurückgegriffen werden.

Während Klübertop TP 47-391 A/B auf extreme Abriebfestigkeit getrimmt ist, zeichnet sich Klübertop TP 48-311 A/B zusätzlich durch verbesserte niedrige Reibwerte aus. Auch die Beschichtung von Zink-Lamellen-Grundierungen ist hiermit gut durchführbar. Die Gleitlacke können in nahezu allen Industrien zur Lebensdauerschmierung von Stahl/Stahl-, Stahl/Kunststoff- sowie Elastomer-Reibpaarungen verwendet werden. Darüber hinaus sind die neuen 2K-Gleitlacke sehr widerstandsfähig gegenüber aggressiven Medien und schützen die beschichteten Bauteile zusätzlich vor Korrosion. In automatischen Montagelinien bieten die neuen Gleitlacke außerdem den Vorteil, dass damit beschichtete Bauteile - im Gegensatz zu befetteten Teilen - keine Klebeneigung aufweisen. Klübertop TP 47-391 A/B und Klübertop TP 48-311 A/B sind über einen Gebrauchstemperaturbereich von -40 °C bis +260 bzw. +250 °C und bei Flächenpressungen bis 80 MPa nutzbar.

Das FireStop-Material  erfüllt die Normen: DIN 4102-1 / Klasse B1; UL94 / Klasse HF-1 und V-0; DIN 5510-2 / Klasse S4-SR2-ST2-FED ≤ 1; NF P 92-501 / Klasse M1; NF X 70 -100 / Klasse F1; DIN 13501-1 / Klasse B-s1, d0 und weitere Normen sind in Arbeit. Das Material basiert auf einem Polyolefin. Es ist REACH-konform. Seine Rauchgase enthalten keine Chlor-Brom- oder schwermetallischen Verbindungen. Bei Flammkontakt kommt es lediglich zur Freisetzung von CO₂  und Wasserdampf. Mit den Folien, die sowohl als reine Folie ab 0,3 mm Dicke als auch in Kombination mit zahlreichen Trägermaterialien produziert werden, lassen sich z.B. Holz-Treppen besser schützen. Sind diese bei Bränden länger begehbar, müssten weniger Menschen bei Hausbränden sterben.  Ein weiterer Bereich ist die Luftfahrt. So geht es, z.B. bei Motorseglern, darum, die Piloten vor möglichen Bränden der Antriebe zu schützen bzw. einen Schutz so lange zu bewerkstelligen, dass eine sichere Landung möglich ist. Ein anderer Gefahrenherd sind sich selbstentzündende Lithium-Batterien. Luftfahrtgesellschaften überlegen, den Transport von Batterien (z.B. von E-Bikes) im Laderaum zu verbieten, da die Brandgefahr hoch eingeschätzt wird. Auch hier kann FireStop in Form von Schutzhüllen helfen. Darüber hinaus kann das Material im Schiffbau, in Seilbahnen und Liften, aber auch in der Elektroindustrie und im Maschinenbau beste Dienste leisten. Ein weiteres Lösungsspektrum eröffnet die Verwendung eines halogenfreien EPDM nach der neuen DIN EN 45545 für Schienenfahrzeuge. Die Produkte entsprechen dem Level HL (Hazard Level) 2 und HL 3. Neben dem Brandschutz verfügt der Werkstoff über eine sehr gute UV- und Ozonbeständigkeit, sehr gute mechanische Eigenschaften sowie eine Temperaturbeständigkeit von -40 °C bis ca. +120 °C. Entsprechend den Kundenanforderungen werden aus diesen Werkstoffen  Platten und Folien in Dicken von  0,3 bis 6 mm gefertigt und z.B. mit Glas oder Silikatgeweben von z.B. 0,5 oder 1,0 mm kombiniert.

Dank eines erfolgreichen Know-how-Transfers gelang es, gemeinsam mit den Ingenieuren aus Tillsonburg (Kanada), die Werkstoffe und Komponenten für die Luft- und Raumfahrtindustrie herstellen, ein neues Material auf Silikonbasis zu entwickeln. Dieses entspricht der internationalen Norm zur Entflammbarkeit für Elektrofahrzeuge in China. Die Norm verlangt, dass sich Materialien nach dem Kontakt mit einer Flamme sofort selbst löschen. Freudenberg verfügt über bewährte Technologien, die in Luft- und Raumfahrt-Anwendungen die Brandübertragung vermeiden und Hitzeschutz bei extremen Betriebsbedingungen bieten. Das Unternehmen wendet in diesem Bereich internationale Brandschutz- und Entflammbarkeitsprüfstandards an, um die Zünd-, Brenn- oder Verbrennungseigenschaften seiner Werkstoffe zu bewerten. Diese Normen, die schon lange Teil der Forschung und Entwicklung in der Luft- und Raumfahrt sind, kommen jetzt auch in der Automobilindustrie zur Anwendung. Denn mit der Einführung von Lithium-Ionen-Batterien und anderen Antriebstechnologien für die Elektromobilität stieg auch der Bedarf an Materialien, die höhere Wärmemanagement-Standards erfüllen. Zu diesem Zweck hat man begonnen, fortschrittliche Brandschutzmaterialien zu entwickeln, die über die aktuellen Kundenanforderungen hinausgehen. Diese Werkstoffe, die derzeit anspruchsvolle Feldversuche durchlaufen, können nicht nur im Brandfall ein Feuer eindämmen, sondern auch die Batterie und benachbarte Komponenten vor Temperaturen > 1000 °C schützen. Sie wurden entwickelt, um die strengsten Entflammbarkeitsprüfstandards zu erfüllen, und helfen den Automobilherstellern, Wärmemanagement und Insassensicherheit in ihren Fahrzeugen zu verbessern. So kann z.B. eines der von Freudenberg entwickelten neuen Materialien bis zu 15 min  lang verhindern, dass sich ein Brand in einem Fahrzeug ausbreitet.

Das neue VICTREX CT™ 200 eignet sich für dynamische Dichtungsanwendungen, etwa zur Lagerung und zum Transport von Flüssigerdgas bei kryogenen Temperaturen (-150 °C bis -200 °C). Als jüngster Vertreter der VICTREX CT PEEK-Polymere bietet die 200er Serie im Vergleich zu üblicherweise verwendeten Materialien wie PCTFE (Polychlortrifluorethylen) eine verbesserte Dichtleistung über einen breiteren Temperaturbereich. Ermöglicht wird das einerseits durch höhere Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen und andererseits durch überlegene Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen.  Zudem konnte für VICTREX CT-Polymere eine bessere Dimensionsstabilität bei niedrigerem Wärmeausdehnungskoeffizienten im Vergleich zu bisher vorhandenen Materialien aufgezeigt werden. Die höhere Wärmeleitfähigkeit dieser Polymere ermöglicht eine schnelle Reaktion auf Temperaturänderungen und stellt sicher, dass das Material jederzeit auf der Gegenfläche greift. Außerdem deuten Labortests an, dass weniger Drehmoment zur Betätigung nötig sein könnte, da die Werkstoffe im Vergleich zu PCTFE einen niedrigeren statischen und dynamischen Reibungskoeffizienten aufweisen. Dies führt zu weniger Verschleiß, höherer Leistung und somit zu Kosteneinsparungspotenzial. Das neue Polymer wurde mit einem niedrigeren Reibungskoeffizienten im Vergleich zu VICTREX CT™ 100 ausgestattet. Das Unternehmen geht davon aus, dass VICTREX CT 200 für eine Vielzahl potenzieller Kunden von Interesse sein wird, darunter Ventilhersteller, EPC-Unternehmen, Verarbeiter und Betreiber in der Öl- und Gasindustrie. Das neue Produkt für die Energiebranche hat die strengen TAT-Tests gemäß Shell Mesc 77/300 erfolgreich abgeschlossen und verspricht Vorteile für Spritzguss, Formpressen und Extrusion. Es soll ab Dezember 2018 kommerziell verfügbar sein.

Das Material ASTM E662 (NFPA 130) wiederum eignet sich für langlebiges Equipment wie Kabelbinder, Isolierungen und Dichtungen. Eine elastische Glasfasertextil-Beschichtung schützt die Bauteile zusätzlich vor Hitze und Brand (Brandschutzklasse DIN 4102-A2). Als weitere Optionen stehen bereit: Isolierkissen aus Melaminharzschaum (erfüllen B1, UL94, HF1 und V0), der  sehr weiche Werkstoff ST2 (erfüllt HL2) sowie der FCKW-, schwefel- und halogenfreie Zellkautschuk EVM in selbstverlöschender Qualität und mit schwacher Rauchtoxizität, der mit einer Shorehärte von 10° A ebenfalls sehr weich ist und eine leichte Opazität aufweist (Brandschutzklasse: DIN EN 45545-2, R22/R23-HL3, NFF16-101). Alternativ zum Glasfasertextil sind Beschichtungen mit Aramid- oder Keramikgewebe möglich. 

In Zeiten von ständig steigenden technischen Anforderungen sind anwendungsgerechte Lösungen zumeist nur durch die Kombination von Werkstoffen möglich. Im Rahmen der E-Mobility ist eine der Aufgabenstellungen, einen wirksamen Schutz gegen Splitter etc., z.B.  bei explosionsartiger Ausdehnung, gewährleisten zu können.  Das Anforderungsprofil in diesem Bereich ist breit gefächert. Die Kombination von IIR (Isopren-Isobutylen-Kautschuk) mit Aramidgeweben ermöglicht interessante technische Lösungen. Das Aramidfasergewebe zeichnet sich durch eine sehr hohe Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit sowie hohe Bruchdehnung und gute Schwingungsdämpfung aus. Darüber hinaus ist der Werkstoff hitze- und feuerbeständig bis ca. 360 °C. Platten und Folien aus Butylkautschuk überzeugen vor allem wegen ihrer sehr geringen Gasdurchlässigkeit (z.B. nur 1/10 im Vergleich zu Naturkautschuk) im Vergleich zu allen anderen Kautschuken. Bedingt durch seine gute Beständigkeit gegen Wärme, Sauerstoff, Ozon sowie seiner guten Alterungs- und Kältebeständigkeit ist der Werkstoff ideal für alle Außeneinsätze geeignet.  Die allgemein gute Chemikalienbeständigkeit und die sehr gute elektrische Isoliereigenschaft erweitern das Anwendungsspektrum.  Die Härte ist von 40 bis 85 Shore A einstellbar. Die Paarung bietet Lösungen bei Panzerungen, für Schutzausrüstungen, aber auch in Form von Dichtungsbändern für zahlreiche industrielle Einsätze. Entsprechend den Kundenanforderungen produziert Tec-Joint aus diesen Werkstoffkombinationen Platten und Folien in Dicken von 0,5 bis 6 mm mit Aramidgeweben von z.B. 0,5 oder 1,0 mm.