27 März 2020

Nachwachsende Materialien für leichte Konstruktionen

Neue technische Bio-Verbundwerkstoffe für Automobil- und Elektroindustrie

Die Verwendung von Naturfaser-verstärkten Kunststoffen spart Gewicht: Im Verbundprojekt „Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung“ wurden nun biobasierte, faserverstärkte Kunststoffe entwickelt, die fossil- und glasfaserbasierte Materialien in ihren technischen Eigenschaften übertreffen.

Frontgitter eines Heizstrahlers der Firma Stiebel Eltron aus im Fraunhofer IAP hergestelltem Celluloseregeneratfaser-verstärktem Bio-PPT mit und ohne Flammschutzausrüstung. Foto: Rainer Rihm/Fraunhofer IAP

Frontgitter eines Heizstrahlers der Firma Stiebel Eltron aus im Fraunhofer IAP hergestelltem Celluloseregeneratfaser-verstärktem Bio-PPT mit und ohne Flammschutzausrüstung. Foto: Rainer Rihm/Fraunhofer IAP

Leichtbau spielt in vielen industriellen Anwendungen eine wichtige Rolle: Leichte Bauteile helfen, Antriebsenergie zu sparen, und machen das Handling einfacher. Gerade im Automobil- und Elektronikbereich werden in hohem Maß Bauteile eingesetzt, die aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Diese Bauteile sind leicht, einfach und in hoher Stückzahl schnell zu produzieren und sollen künftig verstärkt aus natürlichen Materialien herstellbar sein.

Gebräuchliche Kunststoffe für technische Anwendungen sind Polypropylen-terephthalat (PPT) und Polybutylen-terephthalat (PBT). Oft werden sie als glasfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Mittlerweile können beide Kunststoffe als biobasierte Variante mit einem ca. 35 %-igen Bio-Anteil hergestellt werden.

Als Alternative zu Glasfasern bieten sich die leichteren Celluloseregeneratfasern an. Das sind chemisch aufgearbeitete Naturfasern, die jedoch wesentlich weniger hitzeempfindlich sind als klassische Naturfasern.

Im Verbundprojekt „Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektroindustrie“ untersuchten das Institut für Werkstofftechnik der Universität Kassel (IFW) und das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften entsprechender Bioverbundwerkstoffe. Ihnen gelang es, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern Produktmuster für verschiedene Anwendungsbereiche mit ausgezeichneten technischen Eigenschaften herzustellen und erfolgreich zu testen. Für elektronische Bauteile wurde außerdem eine geeignete halogenfreie Flammschutzadditivierung ermittelt.

Das Verbundprojekt wurde durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Weitere Informationen zu den Projekten sowie die Abschlussberichte finden Sie in der Projektdatenbank der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) unter den Förderkennzeichen 22033714 und 22017415.

Source: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Pressemitteilung, 2020-03-23.

Supplier

Share on Twitter+1Share on FacebookShare on XingShare on LinkedInShare via email