Nach zweijähriger Forschungsarbeit stellt die BASF, Ludwigshafen, jetzt Prototypen des weltweit ersten Partikelschaumstoffs auf Basis von Polyethersulfon (PESU) vor. Er zeichnet sich durch eine besondere Kombination von Eigenschaften aus: Er […]
Die BASF entwickelte jetzt den weltweit ersten Partikelschaumstoff auf Basis von Polyethersulfon. (Foto: BASF)
Nach zweijähriger Forschungsarbeit stellt die BASF, Ludwigshafen, jetzt Prototypen des weltweit ersten Partikelschaumstoffs auf Basis von Polyethersulfon (PESU) vor. Er zeichnet sich durch eine besondere Kombination von Eigenschaften aus: Er ist hochtemperaturbeständig, inhärent flammgeschützt, extrem leicht und gleichzeitig von hoher Steifigkeit und Festigkeit. Damit ist der Schaumstoff besonders für komplex-geformte Bauteile in Autos, Flugzeugen und Zügen geeignet, für die exzellente Mechanik bei gleichzeitig hohen Betriebstemperaturen oder strengen Flammschutzauflagen gefordert sind. Das expandierbare PESU-Granulat wird zu Perlen mit niedrigen Dichten zwischen 40 und 120 g/l vorgeschäumt und kann dann mit marktgängigen Technologien zu Formteilen mit komplexen 3D-Geometrien verarbeitet werden.
Das PESU Ultrason E der BASF ist ein amorpher Thermoplast mit einem speziellen Temperaturprofil: Er verfügt über eine hohe Glasübergangstemperatur von 225 °C und bleibt bis in die Nähe dieser Temperatur dimensionsstabil. Auch seine guten mechanischen und dielektrischen Eigenschaften zeigen nur eine geringe Abhängigkeit von der Temperatur. Darüber hinaus sind Schäume aus Ultrason E für den Einsatz in Flugzeugen zugelassen. Das Material mit dem hohen Sauerstoffindex von 38 (nach ASTM D 2863) zeichnet sich dadurch aus, dass es die Anforderungen für Verkehrsflugzeuge an Brennbarkeit, geringe Wärmefreisetzung und niedrige Rauchgasdichte („fire, smoke, toxicity“) bereits ohne den Zusatz von Flammschutzmitteln erfüllt, also intrinsisch flammgeschützt ist.
Partikelschaumstoff für neue Leichtbauteile
Damit ermöglicht der PESU-Partikelschaumstoff trotz der geringen Dichte hochsteife und feste Bauteile mit einer hohen Wärmeformbeständigkeit. Die aus einem einzigen Material geschäumten Formteile haben gegenüber herkömmlichen Wabenstrukturen, die mit Phenolharzen ummantelt sind, zahlreiche Vorteile: Sie bieten eine große Flexibilität bei Dichten und Formen und damit größere Gestaltungsfreiheit. Es fallen weniger Verarbeitungsschritte an. Auch lassen sich zusätzliche Funktionsteile wie Einleger und Gewinde in die komplexen Geometrien integrieren. Und schließlich ist ein sortenreines Recycling mit geringem Aufwand möglich. Durch solche gewichtsoptimierten, thermoplastischen Schaumstoffe für komplexe Geometrien wird es möglich, neue Leichtbauteile zu realisieren, die im Vergleich zu herkömmlichen thermoplastischen Bauteilen über verbesserte Eigenschaften verfügen und eine Antwort auf Trends wie E-Mobilität im Automobilbau, die Modernisierung von Flugzeugkabinen und steigende Flammschutzanforderungen im öffentlichen Verkehr sind.
Ultrason ist der Markenname der BASF für ihr Sortiment an Polyethersulfon (Ultrason E), Polysulfon (Ultrason S) und Polyphenylsulfon (Ultrason P). Das Hochleistungsmaterial wird für Leichtbauteile in der Elektronik-, der Automobil- und der Luftfahrtindustrie verwendet, aber auch in Membranen zur Wasserfiltration wie in Bauteilen in Kontakt mit heißem Wasser und Lebensmitteln. Das Eigenschaftsspektrum ermöglicht die Substitution von Duromeren, Metallen und Keramik.
Komplett-Expertise für Schaumstoffe
Die BASF verfügt über eine umfangreiche Expertise für Schaumstoffe, die in zahlreichen Industrien erfolgreich eingesetzt werden. Im Jahr 1951 hat sich das Unternehmen den ersten Partikelschaumstoff überhaupt patentieren lassen: den weißen Klassiker aus expandierbarem Polystyrol (EPS) Styropor. Er setzt seitdem Standards für Dämm- und Verpackungsanwendungen und wurde 1997 zum leistungsstärkeren Neopor für Dämmstoffe weiterentwickelt. Auch bei den Blockschäumen war die BASF Vorreiter: Seit 1964 produziert BASF den Dämmstoff Styrodur, das expandierte Polystyrol (XPS) für Bauanwendungen. Seither hat das Unternehmen weitere Hochleistungsschaumstoffe auf dem Markt etabliert: Basotect, einen flexiblen, offenzelligen Schaumstoff aus dem duroplastischen Kunststoff Melaminharz für Akustik-, Transport- und Reinigungsanwendungen, sowie Neopolen, einen Polypropylen-Schaumstoff (EPP) mit hoher Energieabsorption und gutem Rückstellvermögen. Die aktuellen Innovationen sind Infinergy, das weltweit erste expandierte thermoplastische Polyurethan (E-TPU), das gerade in Sportschuhen Furore macht, und ecovio EA, ein zertifiziert kompostierbarer, expandierbarer Partikelschaum mit hohem biobasierten Anteil für Transportverpackungen, um die Kreislaufwirtschaft zu fördern.
