Bis 200 °C dauerbeständiges Polyamid 6 und 66
Bruchflächen von Polyamid 6-Prüfkörpern nach 2.000 Stunden Alterung bei 200 °C und Schlagzähigkeitsprüfung (Izod). Das XTS3-System schützt das Polymer wirkungsvoll vor thermischer Alterung. Foto: LANXESS
Neues System zur Hochtemperaturstabilisierung von Durethan
13.10.2015 / Lanxess. Mit XTS3 (Xtreme Temperature Stabilization) hat der Spezialchemie-Konzern LANXESS ein weiteres Hightech-System zur Hitzestabilisierung von Polyamiden der Marke Durethan entwickelt. Es zielt vor allem auf Anwendungen in der Elektrik und Elektronik sowie unter der Motorhaube, speziell im Ölkreislauf.
Wie das bereits von LANXESS im Markt eingeführte XTS1-System erhöht es die Dauergebrauchstemperaturen von Polyamid 6 und 66 um etwa 60 °C auf rund 200 °C. Seine Hitzestabilisierung beruht allerdings nicht auf einem anorganischen, sondern auf einem organischen Additivsystem, das metall- und halogenidfrei ist. „Die damit ausgestatteten Materialvarianten von Durethan eignen sich besonders zur Fertigung von thermisch hochbelasteten Kunststoffteilen, die in direktem Kontakt mit Metallkomponenten stehen. Denn dank der metall- und salzfreien Stabilisierung tritt keine Kontaktkorrosion auf“, erklärt Thomas Linder, Experte in der Produkt- und Anwendungsentwicklung von Durethan beim LANXESS-Geschäftsbereich High Performance Materials.
Alternative zu Spezialthermoplasten
Erste Werkstoffe mit der neuen Stabilisierung sind zwei mit 30 Prozent Kurzglasfasern verstärkte Polyamid 6- und 66-Typen, die künftig unter dem Namen Durethan BKV 30 XTS3 beziehungsweise AKV 30 XTS3 vermarktet werden sollen. Denkbare Anwendungen im Motorraum sind etwa Ölfiltergehäuse, Ölwannen, Gehäuse von Getriebesteuerungen oder Sensoren mit Ölkontakt und im Bereich Elektro/Elektronik Steckverbinder, Steckerleisten und Gehäuseteile.
„Beide Compounds zeichnet neben ihrer thermischen Dauerbeständigkeit ein gutes Preis-Leistungsverhältnis und eine hohe Verarbeitungsstabilität aus. In vielen Anwendungen könnten sie eine Alternative zu teuren, hitzestabilisierten Spezialthermoplasten wie etwa Polyphenylensulfid, teilaromatischen Polyamiden oder Polyamid 46 sein“, erläutert Linder.
Nach Heißluftlagerung noch immer hohe Bruchspannung
Die Dauerstabilität und geringe Versprödungsneigung unter hoher thermischer Belastung zeigt sich bei beiden Polyamiden unter anderem in Heißluftalterungstests. Selbst nach 2.000 Stunden Lagerung bei 200 °C kann für den Polyamid 6-Typ keine Abnahme der Bruchspannung festgestellt werden und für den Polyamid 66-Typ lässt sie nur um 15 Prozent nach. Die Bruchdehnung liegt unter diesen Bedingungen noch immer über zwei Prozent (Polyamid 6) beziehungsweise 1,8 Prozent (Polyamid 66). Zum Vergleich: Die Bruchspannung vergleichbarer Polyamid 6-Typen mit marktüblicher, kupferfreier Hitzestabilisierung fällt bei gleichen Bedingungen auf rund 50 Prozent. Im Fall entsprechender Polyamid 66-Typen wird eine Abnahme der Bruchspannung auf 50 Prozent des Ausgangswertes bereits nach 1.000 Stunden beobachtet.
Leichtfließend, stabiler Prozess
Beide neuen Polyamide sind in einem robusten Fertigungsprozess gut zu verarbeiten. Das Verarbeitungsfenster ist vergleichsweise breit, kaum feuchteempfindlich und ähnelt demjenigen serienbewährter Standardtypen von Durethan. Hervorzuheben ist die hohe Fließfähigkeit beider Polyamide. „Sie eröffnet dem Spritzgießer größere Freiheiten in der Verarbeitung. So kann er beispielsweise bei niedrigeren Temperaturen fertigen und dadurch die Zykluszeiten und Energiekosten senken. Alternativ kann er bei im Vergleich zu entsprechenden Standard-Polyamiden unveränderten Einspritzdrücken längere Fließwege erreichen, was zum Beispiel den Einsatz einfacher ausgelegter Werkzeuge ermöglicht“, erklärt Linder.
Die mechanischen Eigenschaften beider Polyamide bleiben von der Hitzestabilisierung weitgehend unbeeinflusst. Sie liegen auf dem hohen Niveau, das etwa für die H3.0-Varianten von Durethan mit „klassischer“ organischer Temperaturstabilisierung charakteristisch ist.
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