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Kunststoff Biobasierter Hochleistungskunststoff für die Elektroindustrie

Quelle: Fraunhofer UMSICHT 2 min Lesedauer

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Fraunhofer UMSICHT
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG
GGB Heilbronn GmbH
Ruderer Klebetechnik GmbH

Kunststoffe sind für die Elektroindustrie essenziell – sie isolieren und schützen und müssen daher z. B. wärmeformbeständig, flammgeschützt oder mechanisch robust sein. Was derzeit fehlt, sind biobasierte Alternativen. Das wollen Forscher des Fraunhofer Umsicht ändern.

Die Forscher wollen ein tiefgreifendes Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in PLA-Compounds erlangen. Im Bild: ein Kunststoff im Brennbarkeitstest.(Bild: Fraunhofer UMSICHT)
Die Forscher wollen ein tiefgreifendes Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in PLA-Compounds erlangen. Im Bild: ein Kunststoff im Brennbarkeitstest.
(Bild: Fraunhofer UMSICHT)

In Deutschland werden jährlich rund 1 Millionen Tonnen Kunststoffe im Elektro-/Elektronikbereich verarbeitet. Der Großteil ist fossil-basiert, Rezyklate kommen eher geringfügig zum Einsatz. Eine biobasierte Alternative, die in der Elektroindustrie einsetzbar wäre, könnte enorm dazu beitragen, eine CO2-Neutralität bis 2050 zu erreichen. Herausforderungen dabei: 

  • biobasierte Kunststoffe mit spezifischen, sich gegenseitig beeinflussenden Funktionen, auszustatten,
  • sie für technische Anwendungen weiterzuentwickeln und
  • sie für konventionelle Spritzgießverfahren wirtschaftlich kompatibel zu machen.

Hochleistungscompound auf Basis von Polymilchsäure

Im gerade gestarteten zweijährigen Verbundprojekt „HighTechPLA“ entwickelt das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) zusammen mit Partnern* ein biobasiertes Hochleistungscompound auf Basis von Polymilchsäure (PLA). Das Konsortium vereint Expertise aus Forschung und Industrie aus den Bereichen Werkstoffentwicklung, Spritzguss und Produktionsentwicklung. Ziel ist es zunächst, ein tiefgreifendes Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in PLA-Compounds zu erlangen, um so Zielkonflikte zwischen Kristallisationsverhalten, Schlagzähigkeit und Flammschutz systematisch zu lösen.

Vom Struktur-Eigenschaftsmodell bis hin zu marktreifen Produkten

Ein Struktur-Eigenschaftsmodell soll es dann ermöglichen, Rezepturen und Prozesse praxisnah zu simulieren und in realen Produktionsanlagen zu validieren. Die enge Verzahnung von Material- und Verfahrensentwicklung soll Zykluszeiten mit konventionellen Prozessen vergleichbar halten. »Wir zielen darauf ab, dass Projektergebnisse schnell in marktreife Produkte transferiert werden können. Die Ergebnisse haben zudem das Potenzial, auf andere Branchen ausgeweitet zu werden«, erklärt Christina Eloo, Abteilung Circular and Bio-based Plastics bei Fraunhofer UMSICHT.

Förderhinweis: Das Projekt „HighTechPLA“ wird im Auftrag und aus Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert.

*Projektkonsortium: Fraunhofer UMSICHT, FKuR Kunststoff GmbH, Georg Schlegel GmbH & Co. KG, Bodo Ehmann GmbH, Werner Langer GmbH & Co. KG, LED Linear GmbH

Buchtipp

Das etablierte Standardwerk „Kunststoffkunde“ gibt einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Polymerchemie. Das Fachbuch nimmt Sie mit auf eine faszinierende Reise durch die Welt der Kunststoffe: von der chemischen Struktur und den vielfältigen Eigenschaften über die Herstellung bis hin zu den Herausforderungen, die mit der Anwendung und Prüfung
dieser vielfältigen Werkstoffe verbunden sind.
 

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