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SKZ - Das Kunststoff-Zentrum (Hrsg.), Michael Bosse, Claudia Seidel, Christof Hübner, Johannes Rudloff, Benjamin Baudrit, Thomas Hochrein, Martin Bastian
TECMAT
Thermisch und elektrisch leitfähige Thermoplastcompounds für Faser- und Kunststoffanwendungen
Im Projekt TECMAT wurden durch die drei Forschungseinrichtungen SKZ – KFE gGmbH Würzburg, ICT Fraunhofer Pfinztal und Centexbel (CTB) in Belgien, Gent-Zwijnaarde Untersuchungen durchgeführt, um durch Kohlenstoffe in unterschiedlicher Form elektrisch und thermisch funktionalisierte Thermoplastcompounds für Bereiche der Verarbeitungsprozesse zu eröffnen, welche bisher durch die systematisch eingeschränkte Fließfähigkeit nicht möglich waren. Die wesentliche Erweiterung der Verarbeitbarkeit sollten erreicht werden durch eine sog. Koaleszenz, also eine gezielte Ausnutzung der Mischung inkompatibler Thermoplastschmelzen, von der eine Komponente für eine hohe Leitfähigkeit, die andere Komponente für eine niedrige Viskosität sorgt.
Die betrachteten Materialien waren ausgewählte, am Markt verfügbare Kohlenstoffe in Form von Nanopartikeln, Rußen und Graphiten in unterschiedlichen Konstitutionen sowie ausgewählte, am Markt verfügbaren Thermoplaste mit unterschiedlich definierten Fließfähigkeiten. Die Mischungen wurden mit Hilfe der Verfahren der Kunststofftechnik hergestellt und zu Prüfteilen verarbeitet. Es konnte gezeigt werden, dass sich Polypropylen beim Compoundieren zu einer funktionalisierten, hoch leitfähigen Basiskomponente grundsätzlich eher eignet als Polyamid 12 oder Polystyrol. Um im Spritzgießen die angestrebten Leitfähigkeiten zu erreichen, besteht allerdings ein weiterer Forschungsbedarf.
Ein elektrisch funktionalisiertes PP-Compound wurde erfolgreich durch die Verfahren Folienextrusion und Thermoformen verarbeitet. Nach Abschluss des Projektes TECMAT stehen der interessierten Industrie an den Forschungseinrichtungen die beschriebenen Werkzeuge für Demonstratorbauteile im Spritzgießen und Thermoformen zur Verfügung.
Die betrachteten Materialien waren ausgewählte, am Markt verfügbare Kohlenstoffe in Form von Nanopartikeln, Rußen und Graphiten in unterschiedlichen Konstitutionen sowie ausgewählte, am Markt verfügbaren Thermoplaste mit unterschiedlich definierten Fließfähigkeiten. Die Mischungen wurden mit Hilfe der Verfahren der Kunststofftechnik hergestellt und zu Prüfteilen verarbeitet. Es konnte gezeigt werden, dass sich Polypropylen beim Compoundieren zu einer funktionalisierten, hoch leitfähigen Basiskomponente grundsätzlich eher eignet als Polyamid 12 oder Polystyrol. Um im Spritzgießen die angestrebten Leitfähigkeiten zu erreichen, besteht allerdings ein weiterer Forschungsbedarf.
Ein elektrisch funktionalisiertes PP-Compound wurde erfolgreich durch die Verfahren Folienextrusion und Thermoformen verarbeitet. Nach Abschluss des Projektes TECMAT stehen der interessierten Industrie an den Forschungseinrichtungen die beschriebenen Werkzeuge für Demonstratorbauteile im Spritzgießen und Thermoformen zur Verfügung.
Schlagwörter: Funktionalisierte Compounds; Kunststoffverarbeitung; Koaleszenz; Compoundierung; Elektrisch leitfähig; Thermoformen; Thermisch leitfähig
SKZ – Forschung und Entwicklung
Herausgegeben von SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, FSKZ e. V., Würzburg
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