„Erst Additive machen aus vielen Kunststoffen effektive Werkstoffe“

Die Einsatzmöglichkeiten von Kunststoffen sind durch Additive nahezu unendlich. Da die technischen Anforderungen an Kunststoffe zukünftig weiter steigen werden, nimmt auch die Bedeutung von Additiven für Kunststoffe zu. In modernen thermoplastischen Kunststoffen werden häufig Füllstoffe und Additive verwendet, um bestimmte Eigenschaften des späteren Bauteils zu verbessern. Hier stehen in der Regel die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Bauteils im Vordergrund, wie zum Beispiel die Verminderung der Schrumpfung oder die Erhöhung der Steifigkeit.

Ebenso spielt die Verbesserung der Oberfläche eine wichtige Rolle. Füllstoffe von thermoplastischen Kunststoffen sind u.a. Glasfasern, Kohlefasern und mineralische Füllstoffe wie etwa Calciumcarbonat oder Talkum. Füllstoffe können neben thermoplastischen Kunststoffen auch in Duroplasten eingesetzt werden. Hier steht meist der Anstieg der Viskosität durch die Beimischung von Additiven im Vordergrund. Bei der Werkstoffgruppe der Elastomere kommen zum Beispiel häufig Ruß oder anorganische Füllstoffe zum Einsatz, um die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffbauteile zu verbessern.

Am SKZ-Standort in Peine wird im Rahmen eines zweitägigen Seminars vom 19. November bis 20. November die Wichtigkeit der genauen Kenntnis von Grenzen und Möglichkeiten der Füllstoffe und Additive Rechnung getragen. Prof. Dr. Martin Bonnet vom Institut für Werkstoffanwendung an der TH Köln leitet das Seminar erklärt Interview, warum Additive und Füllstoffe aus Kunststoffen nicht mehr wegzudenken sind.

SKZ: Warum werden Additive in Kunststoffen eingesetzt und warum Füllstoffe?
Prof. Dr. Martin Bonnet: Nur wenige Kunststoffe sind im Rohzustand zufriedenstellend verarbeit- und verwendbar. Hitze und Luftsauerstoff würden den Kunststoff bereits bei der Verarbeitung signifikant schädigen. Aber auch bei möglichen Lagerungen oder spätestens beim Gebrauch wird das Kunststoffbauteil Umwelteinflüssen ausgesetzt, die über kurz oder lang zu einer deutlichen Schädigung und damit zu Einbußen in den Materialeigenschaften führen würden. Zu diesen Umweltbedingungen gehören alle flüssigen und gasförmigen Medien, mit denen der Kunststoff in Kontakt kommen kann, energiereiche Strahlung – allem voran der UV-Anteil aus dem Sonnenlicht – und ggf. erhöhte Temperaturen. Nicht nur, um den Kunststoff verarbeitbar zu machen und vor den genannten Umwelteinflüssen zu schützen, sondern auch, um Eigenschaften und das Aussehen zu optimieren, werden in Kunststoffen eine Vielzahl von Additiven eingesetzt. Erst diese Additive sind es, die aus vielen Kunststoffen effektive Werkstoffe machen. Neben den Additiven sind auch die verschiedensten Füllstoffe heutzutage aus Kunststoffen nicht mehr wegzudenken. Diesen Umstand verdanken sie nicht nur der Tatsache, dass sie in aller Regel zur Kostensenkung beitragen, sondern durch immer besser angepasste Typen und Neuentwicklungen viele Produkteigenschaften überhaupt erst ermöglichen.

SKZ: Gibt es heutzutage noch Kunststoffe, die nicht maßgeschneidert sind?
Bonnet: Eigentlich so gut wie nicht mehr. Ein Gutteil der Füllstoffe und Additive wird in aller Regel bereits beim Formmassenhersteller, dem so genannten Compoundeur, zugegeben. Da bei einigen Kunststoffverarbeitungsmethoden eine Einarbeitung von Füllstoffen und Additiven nur schwer zu realisieren ist, beziehen diese Verarbeiter fertige Formmassen (Compounds) beim Compoundeur. Bei vielen anderen Kunststoffverarbeitungsmethoden können aber auch bei der Endverarbeitung noch Füllstoffe und Additive zugesetzt werden.

SKZ: Sie unterstützen das SKZ beim Seminar „Füllstoffe und Additive“ seit vielen Jahren. Was macht die Veranstaltung so interessant?
Bonnet: Was diese Veranstaltung so interessant macht, ist die Vielzahl von Referenten aus der Füllstoff- und Additiv-Industrie, die über die Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten der gängigsten Füllstoffe und Additive berichten. Wie immer stehen die Referenten nach ihren Vorträgen für Fragen zur Verfügung. Die Abendveranstaltung bietet exzellente Möglichkeit zur Vernetzung zwischen Teilnehmern und Referenten. Im Rahmen der Veranstaltung erlangen die Teilnehmer wichtiges Knowhow für den optimalen gewinnbringenden Einsatz von Füllstoffen und Additiven in Kunststoffen.

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