Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen erforscht den Einsatz von Gas zum Aufschäumen von Festsilikonkautschuken. Gas stellt als physikalisches Treibmittel eine Alternative zu den herkömmlichen chemischen Treibmitteln dar.
Festsilikonkautschuk ist ein Material mit steigender wirtschaftlicher Bedeutung und wird als geschäumte Dichtung oder Isolierung zum Beispiel im Automobilbau und im Baugewerbe eingesetzt. Das Direktbegasen einer Silikonkautschukmischung mit Inertgasen wie Stickstoff oder Kohlendioxid bietet viele Vorteile: diese Gase sind toxikologisch und ökologisch unbedenklich und kostengünstig. In Kombination mit dem Werkstoff Festsilikon eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten, etwa in der Medizintechnik oder im Lebensmittelsektor.
Am Institut für Kunststoffverarbeitung wurde eine Laborextrusionsanlage zum physikalischen Schäumen von Festsilikonkautschuken aufgebaut. Auf dieser Anlage untersucht das IKV alternative Verfahren, um geschäumte Silikon-Halbzeuge industriell herzustellen, wo bislang chemische Treibmittel zum Einsatz kommen. Das physikalische Schäumen mit Inertgasen stellt dazu eine Alternative dar. Dabei wird das gasförmige Treibmittel direkt in den Zylinder des Extruders injiziert und im Material gelöst. Beim Verlassen der Düse kommt es aufgrund des Druckabfalls zur Phasentrennung und zum Aufschäumen.
Durch Injizieren des Treibgases während des Extrusionsprozesses kann der Kunststoffverarbeiter außerdem zu einem relativ späten Zeitpunkt des Prozesses die Zellstruktur und damit die Produktqualität beeinflussen.
In ersten Untersuchungen mit Stickstoff als Treibmittel konnten bereits einige wesentliche Einflussparameter auf die Profilqualität definiert werden. In den Versuchen wird eine konventionelle Anlagentechnik mit auf dem Markt verfügbaren Materialien eingesetzt, um die Ergebnisse einfach auf den industriellen Maßstab übertragen zu können.
An diesem Forschungsprojekt ist unter anderem die Momentive Performance Material GmbH als Projektpartner beteiligt. Das Projekt wird über die AiF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert. os
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