Komplexer Haftungsmechanismus
Schon bei früheren Haftungsversuchen mit nicht-flammgeschützten TPE/PA-Proben war aufgefallen, dass eine gute Anbindung offensichtlich durch Glasfaseranlagerungen an der Schnittfläche beeinträchtigt werden kann. Als weitere potenzielle Einflussgrößen gelten Schlagzähmodifikatoren, Stabilisatoren, Farben, Dispergier-, Trenn- und Verarbeitungshilfsmittel, wenn diese an die Oberfläche migrieren und so die Benetzung und Verankerung behindern.
Neben der Formulierung des Polyamids stellt die Temperaturempfindlichkeit der Flammschutzmittel eine besondere Herausforderung dar. Nicht-flammgeschütztes TPE wird in 2-K-Anwendungen häufig mit Temperaturen von 240°C verarbeitet, um einen optimalen Haftverbund zu erreichen. Bei den flammgeschützten Neuentwicklungen von Kraiburg TPE hat sich ein Optimum der Haftung bei einer vergleichsweise niedrigen Massetemperatur von 190°C gezeigt, was der Temperaturempfindlichkeit der Flammschutzmittel entgegenkommt.
Generell ist bei der Bewertung der Haftungsqualität neben dem reinen Messwert des Schälwiderstands auch das Bruchbild zu betrachten. Die flammgeschützten Materialien zeigen trotz eines kohäsiven Bruchs (Bruchbild D) niedrigere Haftungswerte aufgrund der geringeren mechanischen Eigenschaften des Materials – verglichen mit haftungsoptimierten Compounds ohne Flammschutz.
Maßgeschneiderte Lösungen
Gleichwohl haben die Tests gezeigt, dass sich in spezifischen Fällen auch mit flammgeschützten TPE im Härtebereich ab 60 Shore A eine ausgezeichnete Haftung zu flammwidrigen PA erzielen lässt. Der Schlüssel dazu liegt in einer möglichst frühzeitigen Vorabprüfung der in Betracht gezogenen Materialkombinationen, um inkompatible Verbundpartner noch vor der Prototypenphase auszuschließen und gezielt besser geeignete TPE/PA-Kombinationen zu ermitteln. Kraiburg TPE verfügt nicht nur über die entsprechende Ausstattung und Entwicklungskompetenz für derartige Projekte, sondern liefert auf Wunsch auch einen Prüfbericht über die getesteten Haftungseigenschaften nach einschlägigen Normen, wie VDI 2019.
Die Kerneigenschaften zweier THERMOLAST® K-Compounds, die bei den Haftungsversuchen am besten abschnitten, sind in Abbildung 2 zusammengefasst. Beide Materialien sind bei Wanddicken ab 3 mm V0-eingestuft und bieten sehr gute Verarbeitungseigenschaften im Spritzgießverfahren. Die naturfarbenen Materialien sind individuell einfärbbar.
Das breite Spektrum der möglichen 2-K-Anwendungen aus flammgeschützten TPE/PA-Kombinationen in der Elektrotechnik und Elektronik reicht von Steckverbindern über Relaisbauteile und Schutzschalter bis hin zu Schaltkästen und Kabeldurchführungen. Signifikante weitere Einsatzmöglichkeiten bestehen bei Kraft-, Nutz-, Schienen- und Luftfahrzeugen sowie im Bauwesen und in der Gebäudetechnik.
Während der kommenden K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf präsentiert sich Kraiburg TPE erneut als Kompetenzführer im Markt der Thermoplastischen Elastomere (TPE). Am Stand C58-4 in der „Gummistraße“ von Halle 6 sowie am „Innovation Center“ Stand E22, ebenfalls in Halle 6, thematisiert der Hersteller zentrale Herausforderungen und Trends im wachsenden TPE-Geschäft.
Fazit
Das vielfältige Angebot modifizierter Polyamide und deren unterschiedliche Zusammensetzung erschweren die Materialwahl geeigneter Compounds für 2-Komponentenanwendungen mit TPE vor allem dann, wenn hohe Flammwidrigkeit zu den geforderten Materialeigenschaften zählt. Um die bestmögliche Hart-/Weich-Kombination mit gesicherter Haftfestigkeit und halogenfreiem Flammschutz zu finden, sind in jedem Fall gründliche Verträglichkeitsprüfungen erforderlich, die ein solides Verständnis der Haftungsmechanismen und der Auswirkung von Zuschlagstoffen auf das Haftvermögen voraussetzen. Im Idealfall ziehen Verarbeiter und Endkunden daher die Materialzulieferer möglichst früh in den Prozess der Anwendungsentwicklung mit ein, um teure Überraschungen zu vermeiden und die termingerechte Markteinführung ihrer Produkte nicht zu gefährden. Kraiburg TPE verfügt über umfassende Kompetenz in der Formulierung und zuverlässigen Kompatibilisierung flammwidriger TPE für den Verbund mit Polyamiden und unterstützt seine Kunden auch durch entsprechende Haftungstests nach VDI 2019. Diese Produkterweiterung erschließt neue Anwendungsbereiche und Marktchancen für TPE-Materialien.
Quelle: TPE Kraiburg
