Elastizität und nicht nur!

Was wissen wir über Weichmacher?

Weichmacher sind in der Regel mittel- bis hochpolare chemische Verbindungen, die dem Polymer während der Verarbeitungsprozesse zugesetzt werden. Aus chemischer Sicht benetzt der Weichmacher die Polymerkörner effektiv, indem er in die Struktur der Verbindung eindringt und dadurch die Polymerketten auseinander drückt. Dadurch entsteht ein elastisches Material. Diese Art der Modifikation des Kunststoffs führt zu einer verringerten Festigkeit und Härte des Materials.

Weichmacher notwendig für die Herstellung von PVC

Etwa 80 % der Weltproduktion an Weichmachern wird von Verarbeitern von elastischem Polyvinylchlorid, d.h. PVC bewirtschaftet. Ein so hoher Anteil an nur einem Material ist auf die chemische Struktur von PVC zurückzuführen, die sehr anfällig für die Wirkung von Weichmachern ist. Folglich ist die Modifizierung von PVC sehr effektiv und wirtschaftlich rentabel und was am wichtigsten ist – reversibel. Das elastische PVC lässt sich erfolgreich durch die Verwendung von Beimischungen aus gebrauchtem Material bei der Herstellung völlig neuer Produkte recyceln. Interessanterweise werden auch bei hartem PVC, das zur Herstellung von Abwasserrohren oder Fensterprofilen verwendet wird, geringe Mengen an Weichmachern verwendet, um die Verarbeitung zu erleichtern.

PVC ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften ein sehr interessanter Werkstoff. Nicht modifiziertes Polyvinylchlorid ist aufgrund seines hohen Chlorgehalts (ca. 57 %) ein schwer entflammbares Material. Die Zugabe von klassischen Weichmachern erhöht jedoch die Brennbarkeit dieses Materials aufgrund der hohen Brennbarkeit der modifizierenden Additive selbst. Was aber, wenn es erforderlich ist, ein elastisches und gleichzeitig nicht brennbares Produkt zu erhalten? Diesen Anforderungen „kommt“ die Phosphorchemie entgegen, und genauer die Verbindungen namens Phosphate.

Phosphate – ein Schlüsseladditiv für elastische und nicht brennbare Materialien

Additive auf Basis der Phosphorchemie kombinieren die Funktionen eines Weichmachers und eines Flammschutzmittels. Daher werden Phosphate zu einem Schlüsseladditiv in Spezialanwendungen, bei denen eine wirksame Plastifizierung sowie eine wirksame Flammhemmung des Materials erforderlich sind. Weitere Vorteile dieser Weichmacher sind die niedrige Viskosität und die Form einer homogenen und klaren Flüssigkeit. Dieser Parameter ist äußerst wichtig bei der Herstellung von transparenten Produkten, z.B. Membranen, technischen Folien, Vorhängen. Flammhemmende Weichmacher ersetzen in ihnen feste Zusätze, die die Trübung (engl. fogging) des fertigen Materials verursachen. Ein wichtiges Thema ist auch die geringe Migration von Phosphaten aus dem Kunststoff, was die Gebrauchseigenschaften des Endprodukts verbessert.

Flammhemmende Weichmacher aus der Gruppe der Phosphate werden immer häufiger in anderen Kunststoffen eingesetzt. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit können sie bei der Verarbeitung von EVA oder EPDM (Isolierung von Kabeln und Leitungen) eingesetzt werden. Immer mehr Interesse an Phosphaten kommt aus der Automobil- und Möbelindustrie, wo sie zur Modifizierung von thermoplastischen Elastomeren wie TPU, TPE oder PUD (beschichtete Stoffe, Kunstleder, Projektionsleinwände) eingesetzt werden.

Wo findet man die Additive für Kunststoffe?

Die heutigen Marktanforderungen sind nicht mehr nur die Fähigkeit, ein Material effektiv zu plastifizieren und ein hohes Flammschutzprofil zu erreichen. Die sich ändernden gesetzlichen Vorschriften speziell für den Kunststoffbereich stellen an Hersteller immer mehr Anforderungen hinsichtlich der Bildung von giftigen Dämpfen und giftigen Gasen oder der Wärmefreisetzung bei der Verbrennung. Ein großer Nachdruck wird auch auf andere Vorteile der eingesetzten Additive gelegt, d.h. ökologische Aspekte des Produkts oder die Plastifizierbarkeit bei niedrigen Temperaturen. Das letzte Problem wurde zu einem bestimmenden Faktor für Änderungen in der Technologie von Produkten, die von der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von PCC Rokita entwickelt wurden.

In den letzten Jahren wurde das Portfolio der Weichmacher der Serie Roflex um Produkte erweitert, die mehrere gewünschte Funktionen gleichzeitig vereinen. Darüber hinaus bestand eine der größten Herausforderungen darin, Lösungen vorzuschlagen, die geeignet sind, die negativen Auswirkungen auf die Umwelt sowie die menschliche Gesundheit und das menschliche Leben zu minimieren. Die neuesten Produkte der Serie Roflex im Portfolio von PCC Rokita:

• Roflex T70L – ein Weichmacher, entwickelt mit dem Gedanken an Produkte mit hohen Anforderungen in Bezug an Ökologie. Es zeichnet sich durch die fehlende Gefahreneinstufung nach dem GHS-System ( no-labeling) aus;
• Roflex T120 – ein Additiv mit einer milderen Umweltklassifizierung, ermöglicht es, die ADR-Klassifizierung im Transportsystem für das fertige Produkt zu vermeiden;
• Roflex T45 – das erste modifizierte Phosphat im Portfolio von PCC, das eine hohe Plastifizierung bei niedrigen Temperaturen gewährleistet. Es zeichnet sich auch durch eine geringere Rauchentwicklung während des Verbrennungsprozesses aus. No-labelling.

Unter Bezugnahme auf den Titel: die Produkte von PCC Rokita gewährleisten Elastizität und nicht nur!

 

Patryk Juszczak
Technical Support Manager
PCC Rokita