Entwicklung biobasierter thermoplastischer Vulkanisate

Angesichts der Verknappung von fossilen Ressourcen und steigender Preise für petrochemische Rohstoffe werden zunehmend Lösungen zur Entwicklung von Kunststoffen aus erneuerbaren Rohmaterialien erforscht.

Im Bereich der thermoplastischen Vulkanisate (TPV) wurde jedoch bislang keine Materialklasse entwickelt, welche überwiegend aus biobasierten Rohstoffen besteht.

Ziel dieses Projektes war es, neuartige TPV zu entwickeln, welche zu über 90 % aus erneuerbaren Rohstoffen bestehen. Neben der Rezepturentwicklung wurde die notwendige Verfahrenstechnik angepasst und die Verarbeitbarkeit des „Bio-TPV“ im Spritzgießverfahren untersucht. Verschiedene Biopolymere, Vernetzungssysteme und Additive wurden dabei eingesetzt und deren Einfluss auf das Eigenschaftsprofil des Materials erfasst. Die Compoundierparameter auf einem Gleichdrall-Doppelschneckenextruder sowie die Spritzgussparameter wurden optimiert. Es wurden Compounds mit folgenden exemplarischen Eigenschaftsbereichen hergestellt:

  • Härte im Bereich von 50 bis 90 Shore A,
  • Druckverformungsrest unter 45 %,
  • Reißfestigkeit bis zu 7 MPa,
  • Bruchdehnung bis zu 780 %.

Das Forschungsprojekt wurde vom SKZ gemeinsam mit Schleich GmbH und Tecnaro GmbH im Rahmen des Programmes „KMU-Innovativ“ mit dem Schwerpunktthema „Ressourcen- und Energieeffizienz“ durchgeführt und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über den Projektträger Jülich (PTJ) gefördert. Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung.

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