Dünner, kompakter, temperaturbeständiger

Übersicht der Kennwerte zu der Glasfaser-verstärkten Variante UL A703 GF FR HF (Bildquelle: Bada)

Die Bestrebungen im E+E-Bereich Produkte weiter zu verbessern, lassen sich mit dem Leitsatz „dünner, temperaturbeständiger, kompakter“ treffend beschreiben. Der Trend geht hin zu immer dünneren Wandstärken und höheren RTI-Werten (Relativer Temperatur-Index) beziehungsweise höheren Dauergebrauchstemperaturen, sowie kompakteren Bauteilen bei kompromisslosen Flammschutzeigenschaften. Um den Anforderungen aus diesen Trends gerecht zu werden, werden zunehmend umfangreiche Compounds entwickelt. Die Gefahr, dass innerhalb dieser Materialien die einzelnen Inhaltstoffe negativ miteinander interagieren und reagieren steigt exponentiell mit deren Anzahl. So zeigen zwar viele der flammgeschützten Compounds herausragende Werte als Materialcharakteristika, jedoch kommt es häufig zu Problemen bei der Verarbeitung infolge erhöhter Korrosionsneigung oder suboptimalen Fließverhaltens. Erhöhte laufende Kosten für Reinigung, Wartung, Instandhaltung sowie Ausschuss sind die Konsequenz für den Verarbeiter. Auch können aufgrund dieser Eigenschaften zwar viele Anwendungen normativ bedient werden (Stichwort V0 @ 0,4 mm), allerdings sind diese Wanddicken in der Praxis wegen den oben genannten Eigenschaften mit geringen Werkzeugstandzeiten und Problemen im laufenden Betrieb erkauft. Denn vor allem dünne Bauteilbereiche weisen die höchsten Schergradienten auf und bringen infolge dadurch entstehender Temperaturspitzen viele Flammschutzsysteme zur Reaktion.

Faserverstärkte Compounds für den E+E-Bereich

Dünner, kompakter, temperaturbeständiger

Vergleich des Massenverlustes am Werkzeug zwischen dem neuen faserverstärkten PA-Compound und handelsüblichen halogenfrei-flammgeschützten PA 6.6 mit 30 Prozent GF-Verstärkung (Bildquelle: Bada)

Um neben den hohen Anforderungen an entsprechenden Kennwerten seitens der Tier 1 und OEM’s im E+E-Bereich auch den Bedürfnissen der Verarbeiter gerecht zu werden, wurde das glasfaserverstärkte Badamid UL A703 GF FR HF entwickelt. Bei den Datenblatt-Kennwerten werden keine Kompromisse eingegangen. Die höchste Brandschutzklasse V0 nach UL 94 wird bei Wandstärken zwischen 0,4 und 3,0 mm sicher erreicht. Dies funktioniert halogenfrei und ohne die Verwendung von rotem Phosphor, so dass dieses Produkt WEEE- und RoHS-konform ist. Für Bahnanwendungen gemäß EN 45545-2 erzielt das Compound mit Hazard Level 3 in den Anforderungsklassen R22/23 höchste Sicherheitskriterien. Mit einem GWFI von 960 °C und einem GWIT von 775 °C werden ebenso die höchsten Anforderungen der Haushaltsgerätenorm erfüllt. Mit hohen RTI-Werten sowohl für Zug-, Schlag- als auch Durchschlagfestigkeit wird das Material den Anforderungen nach höheren Dauergebrauchstemperaturen ebenfalls gerecht. Aufgrund der leichtfließenden Polymerbasis ist es nicht nur gut zu verarbeiten, sonder sorgt auch bei in Zukunft noch kleineren Wandstärken für guten Brandschutz. Der Verarbeiter kann dieses Compound gut im Spritzguss komplexer Bauteilen mit Multikavitäten einsetzen. Dieses spezielle PA-6.6-Compound hat zusätzlich zu einer vollständig gelisteten UL-Karte eine f1-Klassifizierung (gemäß UL 746C) für den Einsatz im Außenbereich. Darüber hinaus besitzt das Material eine All-Colors-Listung für die häufig verwendeten Glasfaseranteile von 25 und 30 Prozent und kann somit zertifiziert ab Werk in sämtlichen Farben geliefert werden. Neben der guten Verarbeitbarkeit zeigt das Material auch eine reduzierte Korrosionsneigung. Als Vorteil macht sich dies für den Verarbeiter durch das Reduzieren der laufenden Kosten für Reinigung, Wartung und Instandhaltung bemerkbar.

Ein Anwendungsbeispiel von vielen sind Rundsteckverbinder, die vorwiegend im Außenbereich verwendet werden. Aufgrund der widrigen Umgebungsbedingungen unter Einwirkung von UV-Licht und Wasser ist eine f1-Listung hierfür unumgänglich. Um die Anschlüsse voneinander zu unterscheiden, werden die Stecker verschieden eingefärbt. Neben einem Füllgrad von 20 Prozent Glasfasern sind weitere Gehalte bis zu 35 Prozent inklusive UL-Karte erhältlich. Eine Übersicht über die Kennwerte des Produktes liefert die Tabelle .

Unverstärkt und flammgeschützt

Auch an unverstärkte flammgeschützte Compounds auf PA-Basis werden in E+E-Anwendungen diesselben hohen Anforderungen an Kennwerte und Verarbeitbarkeit gestellt. Dies betrifft beispielsweise Reihenklemmen, Steckverbinder oder Schaltergehäuse mit Schnapphaken. Aktuell hat das Unternehmen zwei leichtfließende Compounds für die Listung bei der UL eingereicht. Neben einer PA-Blend-Type (Badamid BA70 FR HF) wurde ein PA 6/6.6-Copolyamid angemeldet (Badamid C70 FR HF HH).  In beiden Fällen sind die Ergebnisse auf dem Niveau vom Badamid UL A703 GF FR HF in Bezug auf Flammschutzklassen (UL und EN 45545), GWFI und GWIT. Bestehen bei Gehäusen primär hohe Anforderungen an Schlagzähigkeit und Dauergebrauchstemperatur, so bieten sich insbesondere Blends von den Styrol-Copolymeren ABS und ASA an – im Blend mit PC beziehungsweise PA. Für besonders hohe Dauergebrauchstemperaturen und sichere Chemikalienbeständigkeit scheint es bei Gehäusen einen Trend zu glasfaserverstärkten PPS-Compounds zu geben, deren Basis-Polymer inhärent flammwidrig ist.