Das Wort "Korrosion" ist untrennbar mit Metallen verbunden. Der allzu bekannte daraus resultierende Rost ist im besten Fall ein Schandfleck und im schlimmsten Fall ein Sicherheitsrisiko. In einigen Fällen werden Kunststoffe als logische Problemumgehung angesehen, da sie nicht rosten. Aber es gibt noch eine andere Wahrheit, die nicht ignoriert werden kann: Kunststoffe korrodieren auch.
Wie Metall sind auch Kunststoffe Störungen in der chemischen Zusammensetzung ausgesetzt, die durch Feuchtigkeit oder andere Umwelteinflüsse verursacht werden. Im Gegensatz zu Metall, das als Reaktion auf diese Störungen oxidiert, verschlechtern sich Kunststoffe oder lösen sich auf. Kunststoffe zeigen möglicherweise nicht so schnell Anzeichen von Korrosion wie Metalle, aber die Verschlechterung schwächt die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Materials, was sich negativ auf die Leistungsmerkmale auswirkt. Dies kann dazu führen, dass Kunststoffbauteile und -produkte beeinträchtigt werden - wenn nicht sogar anfällig für einen vollständigen Ausfall.
Das sind keine guten Nachrichten für die Kunststoffindustrie. Kunststoffkorrosion gibt es schon so lange, wie es Verbindungen gibt, aber die Fortschritte bei den Werkstoffen in den letzten zehn Jahren haben das Interesse an der Vermeidung von Korrosion wieder geweckt. Dies ist besonders kritisch, da es sich auf den Flammschutz und die Wärmestabilisierung bezieht.
Verschärft sich das Problem?
Da Kunststoffe dünner werden und mit immer leistungsstärkeren Arbeitslasten belastet werden, ist eine ordnungsgemäße Isolierung gefährdet. Die Flammwidrigkeit, die die Wände eines vergleichsweise dicken 1-mm-Bauteils in früheren Zeiten boten, ist heute bei neuen, deutlich dünneren Designs proportional verringert. Die elektrische Leitfähigkeit ist auf engem Raum höher, und die Isolierung stellt eine größere Herausforderung dar.
Korrosion kann die elektrische Isolierung von technischen Thermoplasten stark beeinträchtigen. Manchmal treten Lichtbögen auf, die in einem Augenblick zu einer fehlerhaften Übertragung von Strom, Ladung oder Elektrizität führen. Das heißt, katastrophale Ausfälle sind zwar möglich, aber auch weitgehend vermeidbar.
Kundenspezifische Compoundeure verwenden eine beliebige Anzahl von Additiven, die als Flammschutzmittel wirken. Additive, die Chlor oder Brom enthalten, eignen sich beispielsweise hervorragend für den Flammschutz – sie können aber auch das Risiko von Korrosion bergen, was letztendlich den Schutz beeinträchtigt.
Das Gleiche gilt für Wärmestabilisatoren. Kunststoffe, die über einen längeren Zeitraum hoher Hitze ausgesetzt sind, korrodieren leicht ohne den Einsatz von Metallionen wie Kupfer im Fall von Nylon. Die thermischen Eigenschaften von Metall verlängern die Lebensdauer von Kunststoffen in extrem heißen Umgebungen oder im Dauereinsatz. Aber wie Flammschutzmittel beschleunigen die gleichen Elemente, die Kunststoffen Hitzestabilität verleihen, auch die Korrosion.
Das Plastik-Paradoxon
Diese Dualität führt zu einem Paradoxon. Zum einen besteht ein Bedarf an Flammschutzmitteln und Wärmestabilisatoren. Auf der anderen Seite besteht die Notwendigkeit, die Korrosion von Kunststoffen zu minimieren.
Halogenierte Werkstoffe erfüllen den ersten Bedarf, laufen aber dem zweiten entgegen. Es ist nicht realistisch, keine herkömmlichen Additive für den Flammschutz und die Wärmestabilisierung zu verwenden. Ihr Weglassen würde zwar die Korrosion von Kunststoffen verlangsamen, aber auch die Brandgefahr erhöhen.
Welches Bedürfnis hat also Vorrang? So widersprüchlich es auch erscheinen mag, einige kundenspezifische Compounder sind in der Lage, die Lücke zwischen konkurrierenden Prioritäten zu schließen.
Nicht-halogeniertes Material: Die organische Alternative
Die Antwort liegt in halogenfreien Werkstoffen. Diesen elektrisch verträglichen Kunststoffen fehlen die traditionellen Flammschutzmittel und Additive, die zur Wärmestabilisierung, als Verarbeitungshilfsmittel und Formtrennmittel verwendet werden. Stattdessen sind sie mit halogenfreien Flammschutzmitteln und organischen Wärmestabilisatoren formuliert. Die speziell formulierten Verbindungen sind außergewöhnlich gut darin, Korrosion zu minimieren und die Leistungsmerkmale zu maximieren.
Teknor Apex hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen Kunden und OEMs in allen Branchen dabei zu helfen, die Vorteile von halogenfreien Kunststoffen zu realisieren. Mehrere wichtige Produktlinien von Teknor Apex basieren auf elektrisch freundlichen Lösungen, darunter diese bewährten technischen Thermoplaste:
- Creamid® und Chemlon® Polyamide
- Createc® Polyester
- Crealen Polypropylen
- Desmoflex® starre thermoplastische Polyurethane
- Recyclon® Nachhaltige Lösungen
- Creablend Spezialmischungen
Darüber hinaus vereint Teknor Apex eine einzigartige Kombination aus elektrisch freundlichen Flammschutzmitteln, Wärmestabilisatoren und Prozesshilfsmitteln. Damit sind wir gut aufgestellt, um halogenfreies Material zu entwickeln und voranzutreiben.
Neben den bestehenden halogenfreien Optionen enthält jede neue Sorte, die Teknor Apex auf den Markt bringt, keine Additive, die der Korrosion von Kunststoffen ausgesetzt sind – einschließlich Lösungen, die Farbstoffe enthalten. Wir arbeiten mit einem ausgewählten Netzwerk von Farbstofflieferanten zusammen, die uns bei der Formulierung von Lösungen helfen, die keine potenziell korrosiven Werkstoffe enthalten.
Kunststoffkorrosion ist weitgehend vermeidbar. Die Entwicklung von Lösungen, die die Auswirkungen bewältigen und minimieren, erfordert das vorausschauende Denken und die Werkstoffkompetenz eines Kundencompoundeurs wie Teknor Apex. Erfahren Sie mehr in Teknor Apex Materials Solutions: Electrical and Electronics Applications. Klicken Sie unten, um Ihr Exemplar dieses wertvollen Nachschlagewerks herunterzuladen.
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