Kunststoff / Produktentwicklung / Produktion

Neuer dimensionsstabiler Hochtemperaturkunststoff in der PESU-Familie Ultrason (BASF)

Das neue Ultrason® E Dimension, ein Polyethersulfon (PESU) mit neuer Rezeptur vereint drei Eigenschaften, die bei diesen Materialien bisher nicht als kombinierbar galten (Foto: BASF).

26.04.2011/BASF. Mit dem neuen Ultrason^® E Dimension ist es der BASF gelungen, hohe Dimensionsstabilität und gute Verarbeitbarkeit zu kombinieren, wo sie bisher nicht zu vereinen waren: Im Markt der besonders temperaturbeständigen, thermoplastischen Kunststoffe. Das neue Mitglied der Familie der Polyethersulfone (PESU) zeichnet sich zwischen 120 und 220 °C nicht nur durch eine sehr hohe Steifigkeit, sondern auch durch eine außer-gewöhnliche Maßhaltigkeit aus. Trotzdem ist es bei den Verarbeitungstemperaturen so niedrig viskos, dass es auch komplexe Spritzgießwerkzeuge zuverlässig füllt. Durch diese hohe Fließfähigkeit konnte gegenüber klassischen PESU-Typen auch der Glasfasergehalt des Materials noch einmal gesteigert werden. Das macht das neue Material zu einer starken – und wirtschaftlichen – Alternative zum Beispiel zu Polyetherether-
keton (PEEK).

Neue Rezeptur löst Widerspruch: steif, fließfähig und dimensionsstabil

Während sich steife teilkristalline Hochtemperatur-Polymere wie PEEK oder PPS (Polyphenylensulfid) beim Spritzguss oft verziehen, sind die dimensionsstabileren amorphen Thermoplaste wie PESU meist schwieriger zu verarbeiten. In beiden Produktgruppen verstärken sich diese Herausforderungen, wenn zusätzlich Glasfasern beigemischt werden. Wer die Steifigkeit von Hochtemperaturkunststoffen erhöhen wollte, stieß bislang an enge Grenzen.

Ein neuer Rezepturbestandteil in einer klassischen Ultrason E-Rezeptur leistet nun einerseits einen zusätzlichen Beitrag zur Steifigkeit bei hohen Einsatztemperaturen und steigert andererseits auch die Fließfähigkeit der PESU-Schmelze deutlich, ohne dabei die hohe Dimensions-
beständigkeit des Materials merklich zu beeinträchtigen: Der E-Modul von Ultrason E Dimension erreicht selbst bei 120 °C noch Werte über 10.000 MPa und liegt damit in der Größenordnung von PEEK- oder PPS-Compounds. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des neuen Ultrasons ist in etwa so hoch wie der von Aluminium, was eine enorme Leistung für einen Kunststoff darstellt. Zwischen 25 und 200 °C zeichnet sich das neue Material im Gegensatz zu teilkristallinen Polymeren außerdem durch eine nahezu lineare und isotrope Wärmeausdehnung aus. Bei ähnlicher Leistungsfähigkeit ist das neue Ultrason gegenüber anderen Hochleistungspolymeren häufig auch die deutlich wirtschaft-
lichere Alternative.

Gegen Aluminium angetreten

Der neue Kunststoff kann gegenüber Aluminium vor allem seine deutlich einfachere Verarbeitung ausspielen, denn das Kunststoff-Bauteil muss nicht mit Bohrer oder Fräse nachbearbeitet werden: So ergeben sich auch gegenüber der Metallvariante wirtschaftliche Vorteile. Potenziale liegen zum Beispiel bei Kolben, Schaltern und Zahnrädern, die Kontakt mit heißem Öl haben und oberhalb von 140°C sicher funktionieren müssen. Der Einsatzbereich ist dabei nicht auf Automobile beschränkt: Ultrason E Dimension ist auch für den Lebensmittelkontakt geeignet.

Weitere Informationen

BASF AG