Füllstoffe – BKM
Optimierung der Kunststoffeigenschaften
Kunststoffe sind vielseitige Werkstoffe, die in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden, von Verpackungen bis hin zu Automobilteilen.
Um die Leistungsfähigkeit von Kunststoff weiter zu verbessern, werden häufig Füllstoffe eingesetzt.
Durch die Zugabe von Additiven werden die mechanischen, thermischen oder optischen Eigenschaften der Kunststoffe verändert und optimiert.
Arten von Füllstoffen
- Mineralische Füllstoffe: Dazu gehören Materialien wie Talkum, Kreide oder Glasfasern, die häufig eingesetzt werden, um die Festigkeit und Steifigkeit von Kunststoffen zu verbessern.
- Organische Füllstoffe: Dazu gehören z.B. Holzmehl oder Naturfasern wie Hanf oder Flachs, die die Hitzebeständigkeit und Umweltverträglichkeit von Kunststoffen erhöhen können.
- Metallische Füllstoffe: Aluminiumoxid oder Graphit sind Beispiele für metallische Füllstoffe, die zur Verbesserung der Leitfähigkeit oder der Schlagzähigkeit von Kunststoffen eingesetzt werden können.
Einfluss von Füllstoffen:
– Festigkeit und Härte: Füllstoffe erhöhen die Festigkeit und Härte des Kunststoffs, so dass er sich für den anspruchsvollen Einsatz im Bauwesen oder Maschinenbau eignet.
– Hitzebeständigkeit: Bestimmte Füllstoffe, vor allem mineralische oder metallische, können die Hitzebeständigkeit von Kunststoffen erhöhen, wodurch sich ihre Einsatzmöglichkeiten in Umgebungen mit hohen Temperaturen erweitern.
– Einfärbung: Einige Füllstoffe haben eine natürliche Farbe, die dem Kunststoff eine bestimmte Farbe verleiht, ohne dass zusätzliche Pigmente erforderlich sind.
– Gewichtsreduzierung: Leichte Füllstoffe wie Glasperlen oder Hohlkugeln können das Gewicht des Kunststoffs reduzieren, ohne seine Festigkeit zu beeinträchtigen, was besonders in der Luft- und Raumfahrtindustrie von Bedeutung ist.
Herausforderungen und Trends:
Füllstoffauswahl und -dosierung erfordern fundierte Kenntnisse der Werkstoffkunde und der anwendungsspezifischen Erfordernisse.
Zu hohe Füllstoffgehalte können die Verarbeitungsfähigkeit beeinträchtigen oder unerwünschte Eigenschaften, wie z. B. erhöhte Sprödigkeit, hervorrufen.
Ein Trend in der Kunststofftechnologie ist die Entwicklung von Füllstoffen mit verbesserten funktionalen Eigenschaften, wie z.B. Graphen oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die eine hervorragende Leitfähigkeit bieten und das Anwendungsspektrum von Kunststoffen in der Elektronik und anderen Hochleistungsanwendungen erweitern.
