PFAS-Diskussion: Alternativen zu PTFE
Aufgrund der aktuellen PFAS-Diskussion lohnt ein Blick auf UHMW-PE als Alternative zu PTFE. Denn die Werkstoffe verfügen über eine Reihe ähnlicher Eigenschaften.
PTFE, bekannt als Teflon, ist eine Chemikalie aus der Stoffgruppe der PFAS, über deren mögliches Verbot in der EU diskutiert wird – Alternativen sind also gefragt. Nun hat sich PTFE unter anderem durch Verschleißfestigkeit, gutes Gleitverhalten und Chemikalienbeständigkeit bewährt. Auch eine hohe Flexibilität und Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen zeichnen den Fluorkunststoff aus.
UHMW-PE als mögliche Alternative zu PTFE
Berücksichtigt man diese Eigenschaften bei der Suche nach einer PTFE-Alternative, fällt der Blick auf ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE). Denn UHMW-PE kann eine Reihe von Eigenschaften bieten, die denen von Fluorpolymeren nahekommen. So bieten Lubmer UHMW-PE-Granulate sowie die Pulvertypen Hi-Zex Million und Mipelon von Mitsui Chemicals auch eine hohe Verschleißfestigkeit, hervorragende Gleiteigenschaften, gute Chemikalienbeständigkeit, hohe Flexibilität sowie Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Damit können UHMW-PE Typen in bestimmten Anwendungen PTFE ersetzen, in die Diskussion um mögliche PFAS-Verbote einbezogen wird. Zudem ist PTFE teurer und auf dem Markt schwerer erhältlich als UHMW-PE.
UHMW-PE als Granulat
Die UHMW-PE Kunststofftypen des japanischer Herstellers Mitsui Chemicals werden in Europa von der Firma Dreyplas vertrieben. Das Produktportfolio der Lubmer UHMW-PE-Granulate umfasst die hochabriebfesten Typen L5000, L4000 und L3000 sowie LS4140 als Blend aus PA und UHMW-PE. Die Granulate lassen sich im Spritzguss zu technischen Teilen sowie in der Extrusion zu Platten, Profilen und Schläuchen verarbeiten. Sie können sowohl mit Heißkanalsystemen als auch mit konventionellen Tunnelanschnitten verwendet werden.
Zusätzlich zu diesen Basistypen erhöhen die Additive LY1040 und LY4100 bei vielen technischen Polymeren die Abriebfestigkeit bei zugleich verringertem Reibungskoeffizienten. Eine opake helle Grundfarbe erleichtert die Verwendung von Farbmasterbatches.
UHMW-PE als Pulver
Die zwei UHMW-PE Pulvertypen von Mitsui Chemicals, Hi-Zex Million und Mipelon, Pulvertypen, eignen sich mit Partikeldurchmessern ab 10 μm für die abriebfeste und chemisch beständige Beschichtung von Oberflächen oder als Additiv bei der Compoundierung. Auch das ist ein typisches Anwendungsfeld, wo das Polyolefin UHMW-PE den Fluorkunststoff PTFE ersetzen kann.
Die meisten dieser ultrahochmolekularen PE-Typen sind lebensmittelkonform nach EU 1935/2004 oder EU 10/2011 und FDA. Vorteile gegenüber vielen anderen Polyolefinen sind eine sehr hohe Geräuschdämpfung und gute elektrische Isolationseigenschaften.
Dazu Norbert Hodrius, Technical Marketing Director bei Dreyplas: „Unsere Kunden setzen die UHMW-PE-Typen von Mitsui seit längerem bei Anwendungen alternativ zu PTFE ein, die nicht dessen besonders hohe Temperaturbeständigkeit erfordern. Auch unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit sind diese Polymere eine attraktive Alternative. Sie können in den PE-Recyclingkreislauf zurückgeführt werden, und dank ihrer thermoplastischen Verarbeitung fallen nur geringe Mengen an Produktionsabfällen an.“
Dreyplas hat kürzlich in Zusammenarbeit mit einem deutschen Spezialfolienhersteller eine UHMW-PE-Folie entwickelt und zur Marktreife gebracht, die mit einer minimalen Dicke von 30 µm extrudiert werden kann. Diese lässt sich in einigen Anwendungen anstelle von bestehenden Folien einsetzen, die von der PFAS-Diskussion betroffen sind. Darüber hinaus eignet sie sich unter anderem zur thermischen Isolierung in Autobatterien sowie als Teil opaker Mehrschichtfolien bei anderen Einsatzgebieten. mg
Passend zu diesem Artikel
Fluorkunststoffe sind von der Diskussion über PFAS-Verbote betroffen. Auf der Fakuma zeigt Dreyplas mögliche Alternativen für deren Substitution.
Stoffe der PFAS-Gruppe sollen verboten werden. Das Fraunhofer LBF sucht in einem neuen Projekt jetzt nach möglichen Alternativen zu PFAS-Polymeren.
