Neue Perspektiven für Verbundwerkstoffe Bayer MaterialScience entwickelt Verfahren zur Einbringung von Füllstoffen in reaktive Polyurethan-Gemische

Bayer MaterialScience hat eine vielseitige Technologie für den Einsatz von Füllstoffen in reaktiven Polyurethan (PUR)-Gemischen entwickelt. Bei dem „Solid Injection by Air Stream“ (SIA)-Verfahren werden die Feststoffe mittels eines Gasstroms gefördert und erst während der Vermischungsphase in die Mischkammer injiziert.

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Leverkusen – „Die SIA-Technologie ist ein weiteres Beispiel dafür, wie wir mit innovativen Entwicklungen Polyurethan-Verarbeiter bei der Optimierung von Herstellprozessen unterstützen“, erläutert Dr. Stephan Schleiermacher, Leiter des Projekts bei Bayer MaterialScience. Das Unternehmen wird die Entwicklung auf der JEC 2011 vom 29. bis 31. März in Paris präsentieren.

Dank dieses Verfahrens bieten sich ganz neue Anwendungsmöglichkeiten für Verbundwerkstoffe, gleich ob sie hart oder weich sind oder das Polyurethan in massiver oder geschäumter Form vorliegt. Ein mögliches Einsatzgebiet ist die Ausstattung von Polyurethan-Teilen mit Flammschutzmitteln, die für verschiedene Anwendungen gefordert wird.

Bisher werden Füllstoffe beim so genannten Batch-Betrieb oft der Polyol-Komponente zugesetzt, bevor diese mit der Isocyanat-Komponente im Hochdruck-Mischkopf vermischt und zur Reaktion gebracht wird. Dieses Vorgehen hat jedoch zwei Nachteile: Zum einen müssen die entsprechenden Anlagenteile ausreichend vor Verschleiß durch den Feststoff geschützt sein, zum anderen sind die Möglichkeiten im Falle großer oder mechanisch empfindlicher Füllstoffteilchen eingeschränkt.

„Bei der SIA-Technologie werden die Komponenten – Polyol, Isocyanat und Feststoff – separat voneinander zugeführt und erst im Mischkopf miteinander vermischt. Dadurch werden die Nachteile des Batch-Verfahrens umgangen“, sagt Roger Scholz, Polyurethan-Experte bei Bayer MaterialScience. Die anlagentechnische Entwicklung geschah in enger Zusammenarbeit mit der Hennecke GmbH. Um Kunden bei der Entwicklung von Materialien und Prozessen optimal unterstützen zu können, setzt Bayer MaterialScience auch auf Kooperationen mit Anlagenherstellern.

Das Verfahren eröffnet Möglichkeiten für die Verwendung sehr leichter oder schwerer Füllstoffe oder auch der Kombination verschiedener Typen. Sogar reaktive Substanzen oder Teilchen mit poröser Oberfläche können eingesetzt werden. Die Gefahr einer Beeinträchtigung der Füllstoffe wird dabei deutlich reduziert, ebenso die Wahrscheinlichkeit der Abnutzung von Anlagenteilen durch abrasive oder korrosive Zusatzstoffe. Die Technologie ermöglicht darüber hinaus eine Variation des Füllstoffgehalts innerhalb einer Schicht oder zwischen verschiedenen Schichten, beispielsweise bei einem Sandwich-Verbund. Zu dem Verfahren betreibt Bayer MaterialScience eine Pilotanlage in Leverkusen.

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