Flammgeschützte Polymilchsäure-Compounds für den Spritzguss

PLA wird aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, ist biologisch abbaubar und mittlerweile in hohen Mengen und verschiedenen Qualitäten verfügbar. Hinzu kommt ein konkurrenzfähiger Materialpreis im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen.

Zusammen mit den Projektpartnern untersuchen die Forscher von Fraunhofer Umsicht die relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA und optimieren sie. Die Projektpartner sind: Evonik Industries, FKuR Kunststoff und das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen. Das Projekt unterstützen die Firmen Gira Giersiepen, ICL Industrial Products, Nabaltec und Alfred Pracht Lichttechnik. Der Anwendungsfokus für die zu entwickelnden des Polymilchsäure-Compounds liegt zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors wie beispielsweise Leuchten oder Schalter und Tasten in der Gebäudetechnik. Dafür werden eine Brandschutzklassifizierung UL94-V0 und eine Formbeständigkeit über 100 °C angestrebt. Parallel dazu steht die Verfahrenstechnik des Spritzgießens auf dem Prüfstand.

„Um vermarktungsfähige Biokunststoffe aus PLA für technische Produkte herzustellen, müssen wir die Werkstoffeigenschaften anpassen und verbessern“, erklärt Hendrik Roch, Abteilung Biobasierte Kunststoffe bei Fraunhofer Umsicht. Dazu zählen eine hohe Wärmeformbeständigkeit, eine hohe Schlagzähigkeit sowie eine effiziente und halogenfreie Flammschutzausrüstung. „Allerdings geht der Flammschutz meistens zu Lasten der mechanischen Eigenschaften, das heißt Schlagzähigkeit und Bruchdehnung verschlechtern sich“, fügt Roch hinzu. Im Fall von PLA werde die ohnehin bestehende hohe Sprödigkeit durch die Flammschutzmittelzugabe zum Teil noch weiter verstärkt. Ein weiteres Problem stelle die langsame Kristallisation von Polymilchsäure dar. Sie verhindere eine hinreichende Wärmeformbeständigkeit, sodass ein wirtschaftlicher Einsatz in technischen Spritzgussprodukten bisher nicht möglich war. (dw)