Projektnummer: IW 050095
Laufzeit: 01.03.2005 - 31.12.2006

Guss-Polyamide besetzen aufgrund ihrer guten mechanischen Materialeigenschaften und den Besonderheiten der Herstellung mittels anionischer, druckloser Polymerisation ein Marktsegment für besonders großvolumige Bauteile mit komplexer Geometrie, die mittels Spritzguss nicht mehr herstellbar sind. Neben der Herstellung von Halbzeugen besteht ein weiteres großes Marktsegment in Anlagenteilen für die Montan- und Fahrzeugindustrie. Hier sind neben den mechanischen Kennwerten insbesondere auch antistatische und flammhemmende Materialeigenschaften von Interesse, um gestellte Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

Unter Verwendung geeigneter Additive sollten Composites entwickelt werden, welche durch die Verringerung der Widerstandskennwerte auf 106 bis 109 Ohm die Ableitung elektrostatischer Aufladung realisieren. Ein weiteres Forschungsziel bestand darin, durch Einsatz geeigneter Flammschutzmittel die Klassifizierung UL94-V0 nach den Prüfmethoden der Underwriters Laboratories für Guss-Polyamid zu erreichen.

Es wurde eine Rezeptur für antistatisch ausgerüstetes Guss-Polyamid6 entwickelt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass unter Erhaltung der mechanischen Eigenschaften bereits durch Zugabe von 10wt% expandierten Graphit, bzw. 3wt% Leitfähigkeitsruß bzw. 0,5wt% Carbon Nanotubes ein spezifischer Oberflächenwiderstand von 106 Ohm erreicht wurde.
Mit dem Einsatz von rotem Phosphor (8wt%) und Aluminiumoxydhydrat (5wt%) wurde eine Additivkombination für die Flammfestausrüstung von Guss-Polyamid6 gefunden, mit der bei weiterer Optimierung der Dispergiertechnik und gegebenenfalls durch Zusatz von Hitzestabilisatoren eine Klassifizierung nach UL94-V0 möglich ist.

Der Einsatz von Nanoschichtsilikaten als Synergisten zur Verbesserung von mechanischen Eigenschaften und dem Flammschutz bei Guss-Polyamid konnte nicht erfolgreich getestet werden. Die Versuche haben gezeigt, dass durch zu hohe Restwassergehalte und die Überschussbeladung der Organoclays der Katalysator Natriumlactamat weitestgehend deaktiviert wird.

Der Forschungspartner Licharz GmbH überführte die auf Basis dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse aktuell in die Praxis. In Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Antistatika wird ein Masterbatch konzipiert, welches optimal an den Produktionsprozess angepasst ist.