Foto: Lanxess
Lanxess entwickelt thermoplastische Verbundwerkstoffe, bei denen die Rohstoffe für Matrix und Fasern rezykliert oder biobasiert sind.

Technik

Matrix und Fasern nachhaltiger machen

Tepex heißen thermoplastischen Verbundwerkstoffe von Lanxess – und die will der Chemiekonzern künftig auch mit Matrix und Fasern aus nachhaltigen Rohstoffen anbieten. So entwickelt das Unternehmen derzeit Matrices und Fasern auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und Rezyklaten.

Tepex heißen thermoplastischen Verbundwerkstoffe von Lanxess – und die will der Chemiekonzern künftig auch mit Matrix und Fasern aus nachhaltigen Rohstoffen anbieten. So entwickelt das Unternehmen derzeit Matrices und Fasern auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und Rezyklaten.

PA6-Matrix aus biobasiertem Cyclohexan

Kurz vor Abschluss der Entwicklung steht zum Beispiel eine nachhaltige Variante der Reihe Tepex Dynalite. Ihre Matrix basiert auf einem Polyamid 6, für dessen Herstellung Lanxess ein Cyclohexan aus Rapsöl oder anderer Biomasse nutzt. Die PA6-Matrix besteht damit zu über 80 % aus nachhaltigen Rohstoffen.

Wird dieser Matrixkunststoff mit Endlosfasergeweben verstärkt, zeigen die resultierenden Halbzeuge so gute Eigenschaften wie vergleichbare rein fossil basierte Produktpendants. Die Halbzeuge mit nachhaltiger Matrix bieten sich daher im strukturellen Leichtbau für Anwendungen an, die für Tepex Dynalite typisch sind – wie etwa Frontend-Träger, Sitzschalen oder Batteriekonsolen.

Forged Carbon Look mit Fasern aus Rezyklat

Weitere neue Varianten von Tepex enthalten bis zu 80 % Rezyklatanteil. Verwendet werden Carbonfasern, die Post-Consumer- und Post-Industrial-Abfällen entstammen. Die Fasern werden als Vlies (non-woven) oder als Kurzfasermatten (chopped fiber mat) eingesetzt. Bauteile aus diesem Material zeigen dabei eine Maserung, die an Marmor erinnert. Ihre Oberflächen ergeben einem sogenannten „Forged Carbon Look“ (geschmiedetes Carbon). Als Matrixmaterial eignen sich verschiedene Thermoplaste wie Polyamid 6 und 66, Polypropylen oder Polycarbonat, wobei sich auch Rezyklattypen dieser Kunststoffe verwenden lassen.

Die rezyklierten Fasern haben im Composite-Halbzeug keine bevorzugte Ausrichtung, so dass die mechanischen Eigenschaften isotrop sind. Die mechanische Leistungsfähigkeit der neuen Carbon-Composites liegt ungefähr auf dem hohen Niveau von endlosglasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen des Tepex-Sortiments.

„Wir sehen für diese Produkte gute Chancen in Anwendungen, in denen zugleich ein edles Dekor und hochwertige mechanische Eigenschaften gefordert werden – wie etwa im Automobilinterieur und -exterieur oder bei Gehäusen für die Consumer-Elektronik“, meint Dr. Dirk Bonefeld, Leiter Produktmanagement und Marketing für Tepex bei Lanxess.

Neue Matrixlösungen aus TPU- und PET-Rezyklat

Ein anderer Entwicklungsschwerpunkt sind neue Matrixlösungen für Tepex auf Basis von rezykliertem thermoplastischen Polyurethan (TPU) oder Polyethylenterephthalat (PET) sowie von biobasiertem Polyamid 10.10.

Die TPU-Rezyklatprodukte zielen vor allem auf Sportartikel. Eine ihrer Stärken ist die gute Verbundhaftung mit vielen anderen Spritzgussmaterialien, wenn sie im Insert-Molding- oder Hybrid-Molding-Verfahren verarbeitet werden. Die Halbzeuge mit PET-Rezyklatmatrix sind eine kostengünstige Alternative etwa zu Polycarbonat- und Polyamid-Neuware. Das PET stammt von gebrauchten Getränkeflaschen und steht in großen Mengen zur Verfügung.

Das biobasierte Polyamid 10.10 leitet sich von Rizinusöl ab. Bonefeld erklärt hierzu: „Die damit hergestellten Verbundwerkstoffe sind eine nachhaltige Alternative zu Polyamid 12-Composites, weil sie ähnliche mechanische Kennwerte und eine vergleichbare Dichte haben.“

Laut Bonefeld bieten die neuen Tepex-Varianten Nachhaltigkeitsvorteile für den Kunden: „Wir wollen unsere Kunden dabei unterstützen, Produkte herzustellen, die einen geringeren CO2-Fußabdruck haben und Ressourcen schonen.“ Erst kürzlich hatte der Lanxess einen vollständig biobasierten Verbundwerkstoff auf Basis von Flachs und Polymilchsäure in den Markt eingeführt.

mg