Bio-Verbundwerkstoffe für die Automobil- und Elektroindustrie
Die Verwendung von Naturfaser-verstärkten Kunststoffen spart Gewicht.
Im Verbundprojekt „Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung“ wurden biobasierte, faserverstärkte Kunststoffe entwickelt, die fossil- und glasfaserbasierte Materialien in ihren technischen Eigenschaften übertreffen.
Leichtbau spielt in vielen industriellen Anwendungen eine wichtige Rolle: Leichte Bauteile helfen, Antriebsenergie zu sparen, und machen das Handling einfacher. Gerade im Automobil- und Elektronikbereich werden in hohem Maß Bauteile eingesetzt, die aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Diese Bauteile sind leicht, einfach und in hoher Stückzahl schnell zu produzieren und sollen künftig verstärkt aus natürlichen Materialien herstellbar sein.
Gebräuchliche Kunststoffe für technische Anwendungen sind Polypropylen-terephthalat (PPT) und Polybutylen-terephthalat (PBT). Oft werden sie als glasfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Mittlerweile können beide Kunststoffe als biobasierte Variante mit einem circa 35-prozentigen Bio-Anteil hergestellt werden. Als Alternative zu Glasfasern bieten sich die leichteren Celluloseregenerat-Fasern an. Das sind chemisch aufgearbeitete Naturfasern, die jedoch wesentlich weniger hitzeempfindlich sind als klassische Naturfasern.
Im Verbundprojekt – gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) – untersuchten das beteiligte Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel (IFW) und das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften entsprechender Bioverbundwerkstoffe. So gelang es, Produktmuster für verschiedene Anwendungsbereiche mit ausgezeichneten technischen Eigenschaften herzustellen und erfolgreich zu testen. Für elektronische Bauteile wurde außerdem eine geeignete halogenfreie Flammschutzadditivierung ermittelt.
Weitere Informationen zu den Projekten sowie die Abschlussberichte sind in der Projektdatenbank der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) unter den Förderkennzeichen 22033714 und 22017415 zu finden.
(EU-Recycling 05/2020, Seite 31, Foto: Rainer Rihm/Fraunhofer IAP)
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