Ziel der Entwicklung
Polypropylen (PP) ist ein Kunststoff, der durch seine guten Eigenschaften wie geringe Dichte, gute mechanischen Eigenschaften, hohe chemische Beständigkeit und ein gutes Preis-Leistungsverhältnis überzeugt. Jedoch wird der Einsatz von PP im Automobilbereich oder in der Telekommunikationstechnik durch seine unzureichende mechanische Beständigkeit der Oberflächen (OF) begrenzt. Die existierenden Methoden zur OF-Behandlung von PP liefern aber nur ansatzweise Lösungen, um die OF-Eigenschaften zu verbessern. Eine neue Perspektive bilden kugelförmige Füllstoffe auf Basis von Silica.
Ziel des Projektes war die Erschließung des Potenzials von Silica-Füllstoffen für die Erzeugung von PP mit hochwertigen Oberflächen bei gleichzeitig hohem Eigenschaftsniveau im Volumen. Dadurch soll die Verwendung von Beschichtungen vermieden und eine Höherwertigkeit der Formteile durch verbesserte Volumen- und Oberflächeneigenschaften erreicht werden.
Vorteile und Lösungen
Die Hauptinteressenten für die Projektergebnisse sind in der kunststoffverarbeitenden Industrie zu finden. Kunststoffverarbeiter, vor allem Compoundeure und Spritzgießer, werden ständig vor das Problem gestellt, Formteile mit hoher Oberflächengüte, gutem Widerstand gegen Kratzen und Reiben ohne Verlust des mechanischen Eigenschaftsniveaus herzustellen. Gleichzeitig soll die Verarbeitbarkeit solcher Compounds unproblematisch sein. Mit den erhaltenen Projektergebnissen kann das Produktangebot der Unternehmen erweitert werden, da neue Anwendungsbereiche für PP erschlossen werden können.
Da durch den Zusatz von Silica-Füllstoffen die Belastbarkeit der Oberflächen verbessert wird, ist bei einigen Anwendungen keine zusätzliche Beschichtung der Oberflächen erforderlich. Dadurch ergeben sich bei der Fertigung von Formteilen Einsparungen. Durch die einfachere Technologie ergibt sich trotz der Verwendung eines teureren Füllstoffs ein günstigerer Endpreis für die Formteile.
Weitere nicht näher bezifferbare Effekte durch die Umsetzung der Projektergebnisse ergeben sich beispielsweise durch die verbesserte Recyclingfähigkeit der unbeschichteten PP-Formteile. Damit kann ein positiver Beitrag für den Umwelt- und Ressourcenschutz geleistet werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Vermarktungsmöglichkeiten der Projektergebnisse sind vielfältig. Zum einen kann im Bereich der Kunststoffprüfung in der Kunststoff-Zentrum in Leipzig gGmbH ein Kompetenzfeld „Charakterisierung von Kunststoffoberflächen“ aufgebaut werden. Dies würde das Angebot von Prüfungen von Kunststoffoberflächen umfassen. Darin können die Projektergebnisse bzgl. der Wirkung von Silica-Füllstoffen eingebracht werden. Außerdem können die Projektergebnisse im Rahmen von Beratungs- und Entwicklungsleistungen für Werkstoffproduzenten, Kunststoffverarbeiter und –anwender bei der Entwicklung von Kunststoffformteilen im Sichtbereich angewendet werden. Weiterhin ist es möglich, das Weiterbildungsangebot für die Charakterisierung von gefüllten Compounds zu erweitern.
Die Projektergebnisse sollen zeitnah den Unternehmen vorgestellt werden. Ebenfalls soll die Kooperation mit Kunststoffherstellern und Compoundeuren intensiviert werden um Silica-haltigen Compounds mit definierten Eigenschaften herzustellen. Weiterhin sollen die Projektergebnisse in Industriegremien, Fachgremien und Netzwerken publiziert werden. Zusätzlich sollen die Ergebnisse auf andere Polymersysteme übertragen werden.