Wenn eine höhere Gleitverschleißfestigkeit, ein erniedrigter Reibungskoeffizient (CoF) oder ein geringerer Einsatz von Außenschmierstoffen gefordert sind, können Spezialitätencompounds die richtige Lösung bieten. LNP Lubricomp-Spezialverbundstoffe von Sabic Innovative Plastics erfüllen diese Anforderungen und tragen so zur Verlängerung der Gebrauchsdauer von Produkten bei. Die Hochleistungskunststoffe bieten inhärente Gleitfähigkeit über die Kombination von verschiedensten technischen Kunststoffen vielfältigster Eigenschaften mit unterschiedlichsten Gleitmitteltechnologien zur Abdeckung eines breiten Bereichs von Anwendungserfordernissen.

Zu den typischen Anwendungsbereichen der Spezialverbundstoffe gehören chirurgische Instrumente, Verabreichungssysteme für Medikamente wie etwa Injektions-, Zerstäuber- und Inhaliergeräte, und Diagnostikgeräte wie beispielsweise Blutzuckermeßgeräte und Lanzetten zur regelmäßigen Selbstüberprüfung des Blutzuckerspiegels.
Chirurgische Instrumente zum Beispiel, sind extrem anspruchsvollen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Hier bieten diese Kunststoffe bei der Reinigung und Sterilisierung überzeugende chemische Widerstandsfähigkeit und darüber hinaus ein geringes Gewicht, hohe Schlagzähigkeit und insgesamt große Robustheit.
Die Werkstoffe geben Konstrukteuren erhöhte Flexibilität im Design neuer Geräte an die Hand. Sie können damit nicht nur funktionalen Anforderungen entsprechen, sondern sie stellen ihnen auch günstige ästhetische Gestaltungsmöglichkeiten bereit. Darüber hinaus können sie mit diesen Kunststoffen die strengen Industriestandards im Healthcare-Bereich erfüllen, beispielsweise die zutreffenden Richtlinien der Europäischen Arzneimittelagentur (EMEA).
Entwickler derartiger Geräte können ihre Wahl aus einer breiten Reihe von technischen Basisthermoplasten treffen, beispielsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyamid (PA), Polyacetal (POM) und Polyetherimid (PEI). Die Compounds bestehen aus Kombinationen von diesen Basiskunststoffen mit spezifischen Gleitmitteltechnologien, wie sie mit PTFE, Silikon, Graphit, Aramid und Molybdendisulfid geboten werden.

Kombination von Thermoplast und Gleitmittel

Auf einer besonderen Legierungstechnologie beruhen LNP Lubriloy-Kunststoffblends, die nicht-PTFE basierte Alternativen für innengeschmierte Thermoplasten bietet. Derartige Spezialverbundstoffe können die Produktlebensdauer erhöhen und sind im Vergleich zu Metallen leichter und korrosionsbeständiger.

Wird eine bestimmte Abriebfestigkeit gefordert, hängen die Wahl des Materials und die Konstruktion des medizinischen Geräts von drei Faktoren ab:

  • 1. Der Art des Gleitpartners – Der Kombination aus Materialien, die im gegenseitigen Kontakt sind.
  • 2. Der Art der Gleitverschleißbedingung – wie Umgebungsluftfeuchte (feucht/trocken), Umgebungstemperatur (heiß/ kalt), Oberflächenbeschaffenheit (glatt/ rau)…
  • 3. Der Art der Reibung – wie drehend, gleitend, oszillierend, (welche Geschwindigkeit, welche Flächenpressung).

 

Spezialcompounds werden auch für Geräte im Bereich der medizinischen Selbstversorgung eingesetzt. Mit Thermoplasten und Spezialverbundstoffen kann auf spezifische Anforderungen eingegangen werden, die Benutzer für ihre Geräte als wünschenswert erachten. Mit Kunststoffen lässt sich das Gewicht bedeutend herabsetzen, wenn diese anstelle von Metallen und anderen herkömmlichen Materialien verwendet werden, wobei gleichzeitig auch die Forderung nach leichtem Gewicht und verbesserter Tragfähigkeit des Geräts berücksichtigt wird. Bei Geräten zur Medikamentverabreichung wie etwa Inhaliergeräten oder Insulin-Injektionsstiften sind niedrigerer Reibungsverschleiß und die Beseitigung des Slip-Stick-Verhaltens gefordert. Derartige Leistungseigenschaften stellen ein nachhaltiges Funktionieren auch bei häufiger Verwendung des Geräts sicher und gewährleisten beispielsweise durch die gleichbleibend präzise Arzneimitteldosierung auch die Sicherheit des Patienten.

Erhöhte Marktchancen
Materialsubstitution durch Materialkombination

Spezialitätencompounds ermöglichen sowohl Gleitfähigkeit als auch Verschleißfestigkeit und können Dimensionsstabilität und Festigkeit bei spezifischen Designs zusätzlich durch den Einsatz einer geeigneten Kombination aus Basiskunststoffen mit verstärkenden Füllstoffen (wie beispielsweise Glas- oder Kohlefasern) gewährleisten. Chemische Beständigkeit wird über die Wahl des Basiskunststoffs erreicht, die aus PC, PBT, PA, oder Polyetherimid (PEI) getroffen werden kann. Auf Grund ihrer Eigenschaften eignen sie sich für den Einsatz in medizintechnischen Geräten. Hier können sie Metall ersetzen.

 

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Über den Autor

Rob de Jong, Product Manager, Lexan Copolymers, Sabic Innovative Plastics, Bergen op Zoom/Niederl