Lanxess setzt auf nachhaltiges Wirtschaften und treibt die Kreislaufwirtschaft voran. Ein aktuelles Beispiel dafür sind neue thermoplastische Verbundwerkstoffe der Marke Tepex, die derzeit ausgehend von Rezyklaten oder biobasierten Rohstoffen entwickelt werden. "Wir wollen mit diesen Konstruktionsmaterialien unsere Kunden dabei unterstützen, nachhaltigere Produkte herzustellen, die einen geringeren CO2-Fußabdruck haben und Ressourcen und Klima schonen", erklärt Dr. Dirk Bonefeld, Leiter des globalen Produktmanagements und Marketings für Tepex bei Lanxess. Kürzlich hatte der Spezialchemie-Konzern bereits einen vollständig biobasierten Verbundwerkstoff auf Basis von Flachs und Polymilchsäure in den Markt eingeführt.
Maßgeschneidert für den strukturellen Leichtbau
Kurz vor Abschluss der Entwicklung steht zum Beispiel ein Matrixkunststoff auf Basis von Polyamid 6 für Tepex dynalite, der ausgehend von "grünem" Cyclohexan hergestellt wird und daher zu deutlich über 80 Prozent aus nachhaltigen Rohstoffen besteht. Damit erfüllt der Kunststoff die Anforderungen, die Lanxess an sein neues "Scopeblue"-Sortiment stellt. Darunter fallen Produkte, die zu einem signifikanten Anteil zirkuläre (rezyklierte oder biobasierte) Rohstoffe enthalten oder eine deutlich geringere CO2-Bilanz als herkömmliche Produkte aufweisen. Wird der Matrixkunststoff mit Endlosfasergeweben verstärkt, zeigen die resultierenden Halbzeuge die gleichen exzellenten Eigenschaften wie vergleichbare rein fossil basierte Produktpendants. Die Halbzeuge mit grüner Matrix bieten sich daher im strukturellen Leichtbau für Anwendungen an, die für Tepex dynalite typisch sind - wie etwa Frontend-Träger, Sitzschalen oder Batteriekonsolen.
Edles Dekor bei hoher Belastbarkeit
Eine weitere neue Produktschiene sind Varianten von Tepex mit bis zu 80 Prozent Rezyklatanteil, die Oberflächen mit einem sogenannten "Forged Carbon Look" (geschmiedetes Carbon) ergeben. Die entsprechenden Bauteile zeigen dabei eine Maserung, die an Marmor erinnert. Der hohe Rezyklatanteil besteht aus Carbonfasern aus Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfällen. Die Fasern werden als Vlies (non-woven) oder als Kurzfasermatten (chopped fiber mat) eingesetzt. Als Matrixmaterial eignen sich verschiedene Thermoplaste wie Polyamid 6 und 66, Polypropylen oder Polycarbonat, wobei sich auch Rezyklattypen dieser Kunststoffe verwenden lassen.
Die Fasern haben im Composite-Halbzeug keine bevorzugte Ausrichtung, so dass die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Bauteile isotrop (in allen Richtungen gleich) sind. Die mechanische Leistungsfähigkeit der neuen Carbon-Composites liegt dabei ungefähr auf dem hohen Niveau von endlosglasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen des Tepex-Sortiments. "Wir sehen für diese Produkte gute Chancen in Anwendungen, in denen zugleich ein edles Dekor und hochwertige mechanische Eigenschaften gefordert werden - wie etwa im Automobilinterieur und -exterieur oder bei Gehäusen für die Consumer-Elektronik", blickt Bonefeld voraus.
Biobasierte Alternative zu Polyamid 12
Ein anderer Entwicklungsschwerpunkt sind neue Matrixlösungen für Tepex auf Basis von rezykliertem thermoplastischen Polyurethan (TPU) oder Polyethylenterephthalat (PET) sowie von biobasiertem Polyamid 10.10. Die TPU-Rezyklatprodukte zielen vor allem auf Sportartikel. Eine ihrer Stärken ist die gute Verbundhaftung mit vielen anderen Spritzgussmaterialien, wenn sie im Insert-Molding- oder Hybrid-Molding-Verfahren verarbeitet werden. Die Halbzeuge mit PET-Rezyklatmatrix sind eine kostengünstige Alternative etwa zu Polycarbonat- und Polyamid-Neuware. Das PET stammt von gebrauchten Getränkeflaschen und steht dank der geschlossenen Recyclingkette bei diesen Flaschen auch in großen Mengen zur Verfügung. Das biobasierte Polyamid 10.10 leitet sich von Rizinusöl ab. Bonefeld: "Die damit hergestellten Verbundwerkstoffe sind eine nachhaltige Alternative zu Polyamid 12-Composites, weil sie ähnliche mechanische Kennwerte und eine vergleichbare Dichte haben."
