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Ein Bericht von Dipl.-Ing. (FH) Rainer Baumgartner – Entwicklung

Weiches, hydrolysebeständiges und tieftemperaturbeständiges Polyurethanformulierung mit geringem Druckverformungsrest.

Polyurethane (PUR) sind Hochleistungskunststoffe die für verschiedenste Anwendungen rund um den Globus verwendet werden.

Um diesen hohen Anforderungen auch gerecht zu werden, muss jedoch als PU-Verarbeiter genau gewusst werden, welches Polyurethansystem in welchen Einsatzbedingungen funktioniert.

So kann man durch variieren der Grundbausteine Isocyanat, Polyol und Kettenverlängerer oder durch die Zugabe von Additiven verschiedenste Eigenschaften erzielen:

  • Harte oder weiche Kunststoffe
  • Mechanische Festigkeit (reißfest, abriebfest, Schnittfestigkeit)
  • Federnd oder dämpfend
  • Hydrolysestabil, Lösemittelstabil
  • Schmutzabweisend, antistatisch, hydrophob uvm.

Und genau hier liegt die große Stärke der Firma ASMA GmbH. Wir entwickeln Polyurethansysteme die speziell auf die Anforderungen unserer Kunden im Maschinen- und Anlagenbau abgestimmt sind und somit auch die höchste Leistung erbringen.

Eine besondere Herausforderung wurde von einem Kunden im Gerätebau an uns gestellt. Und zwar suchte dieser eine Polyurethanformulierung für Auswerferrollen die rund um die Welt einsetzbar sind. So sollen diese z.B. in Automaten für Indien oder auch im alpinen Raum verbaut werden können. Für alle Geräte soll aber immer dieselbe Auswerfrolle eingesetzt werden.

Genau diese extremen Umwelteinflüsse machen es so schwierig eine passende Formulierung zu finden. In Indien wirken die hohen Temperaturen gepaart mit einer hohen Luftfeuchtigkeit stark hydrolytisch und beginnen das Polyurethan zu spalten, im alpinen Raum sorgen jedoch sehr niedere Temperaturen dafür das die Dynamik des Materials verloren geht und der Druckverformungsrest steigt und somit die Verformung durch den Anpressdruck nicht mehr reversibel ist.

Um diesen Spagat zu meistern wurden verschiedenste Rezepturen von uns hergestellt und getestet. Dazu wurden Prüfplatten gefertigt, im Klimaschrank bei verschiedenen Temperaturen und relativer Feuchte gelagert und danach die mechanische Festigkeit und der Druckverformungsrest bestimmt. Nach harter Entwicklungsarbeit wurde mit einem auf Polyetherpolyol basierendem System mit einem speziellem Vernetzer auch diese Challenge gemeistert. Das entwickelte System ist hydrolysefest und einsetzbar in einem Temperaturbereich von -20°C bis 45°C.

Danach musste noch das Haftvermittlersystem, welches für eine Verbindung von der PU-Beschichtung zum Rollenkern sorgt, auf dieses spezielle Material angepasst werden.

Es wurde ein neuer Arbeitsplatz in unserem Werk in Weitra errichtet, die Verarbeitung lt. Qualitätsmanagementvorgaben standardisiert und mit der Produktion begonnen.

Wir freuen uns schon auf die nächsten Aufgaben und Herausforderungen die von unseren Kunden an uns gestellt werden!

Polyurethane (PUR) sind Hochleistungskunststoffe die für verschiedenste Anwendungen rund um den Globus verwendet werden.

Um diesen hohen Anforderungen auch gerecht zu werden, muss jedoch als PU-Verarbeiter genau gewusst werden, welches Polyurethansystem in welchen Einsatzbedingungen funktioniert.


Dipl.-Ing. (FH) Rainer Baumgartner

Wussten Sie?

BIS ZU WELCHEN TEMPERATUREN PUR EINSETZBAR IST?

Polyurethane können je nach Type bis ca. minus 20°C eingesetzt werden. Unterhalb von 0°C steigt der E-Modul (scheinbar höhere Härte). Trotz der zunehmenden Steifigkeit besteht aber keine Bruchgefahr. Biegewechselversuche an 3 mm starken Platten zeigten, dass bei tiefen Temperaturen noch sehr hohe Verformungen möglich sind.

Bei niedrigen Temperaturen ist die Dämpfung der Polyurethane sehr hoch. Die sich daraus bei dynamischer Beanspruchung ergebende Erwärmung hat zur Folge, dass sich das Material sehr schnell von den kritischen, sehr tiefen Temperaturen entfernt.

Die obere Temperaturgrenze liegt bei Dauerbeanspruchung bei 80°C. Kurzzeitige Spitzenbelastungen (wenige Stunden) bis 130°C sind noch zulässig. Spezialtypen widerstehen je nach Anwendung Temperaturen bis zu 150°C. Zu berücksichtigen ist jeweils die Art der mechanischen Beanspruchung (zusätzliche Wärmeentwicklung durch in den Werkstoff eingebrachte Belastungsenergie).

DieTemperaturangaben verstehen sich in trockener Umgebung, zusätzliche chemische Einflüsse (Feuchtigkeit, Fette, Säuren etc.) können die Temperaturbeständigkeit erheblich reduzieren.