Pulver und Granulate fluorieren für Bauteile mit aktivierter Oberfl&au
BMBF-gefördertes Forschungsprojekt mit vielversprechenden Ergebnissen
Polyolefine sind unpolare Substanzen, die nur geringe Wechselwirkungen mit anderen Verbindungen eingehen. Bauteile aus Polyolefinen werden daher vor dem Lackieren, Verkleben oder Beflocken behandelt, um das Haftvermögen der Oberflächen zu verbessern. Eine wirksame Methode dazu ist die von Air Liquide angebotene Fluorierung, die derzeit beim geformten Bauteil erfolgt. Ein neuer verfahrenstechnischer Ansatz ist, bereits das Pulver bzw. Granulat zu fluorieren, aus dem anschließend die Endprodukte durch Spritzgießen oder Blasformen gefertigt werden. Diese Bauteile besitzen ohne zusätzliche Behandlung ein ausreichendes Haftvermögen. Das Verlagern des Fluorierens vom geformten Bauteil zur Pulver- und Granulatform des Kunststoffs ermöglicht eine effizientere Nutzung der eingesetzten Anlagen und erhöht so die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.
Projektpartner sind die Kometra AG Schkopau, das DWI an der RWTH Aachen, das Institut für Polymerforschung Dresden und die Gerhard-Mercator-Universität Duisburg (jetzt Universität Duisburg-Essen).
Es wurden zwei Verfahrenskonzepte getestet: eine Drehtrommel mit Schaufeleinbauten sowie ein zylindrischer Reaktor mit rotierendem Rührer. Beide Konzepte lieferten reproduzierbare, gleichmäßige und wirtschaftliche Fluorier-Ergebnisse. Dabei zeigte sich, dass die Drehtrommel für Granulate und der Reaktor mit Rührwerk für Pulver Vorteile bieten. Die so gewonnenen Ergebnisse sind auf den großtechnischen Maßstab übertragbar.
Die zusammen mit dem DWI aus den fluorierten Polymeren (Polypropylen) hergestellten Folien zeigten eine deutlich höhere Benetzbarkeit für Wasser und somit ein besseres Haftvermögen als die aus unfluoriertem Material hergestellten. Als nächster Projektschritt wird das DWI Lackhaftungsversuche unter industriellen Bedingungen bei der DaimlerChrysler in Ulm in Auftrag geben. Dabei werden nicht vorbehandelte und fluorierte Prüfplatten einem normierten Prüfverfahren zur Lackhaftung unterzogen.
Verlaufen diese Versuche erfolgreich, so ergibt sich ein hohes Potenzial an möglichen Anwendungen für Hersteller und Verarbeiter von Kunststoffen, das den Einsatzbereich dieser Werkstoffe maßgeblich erweitern wird.
