s/thermoplastisches-elastomer/Thermoplastisches Elastomer/gi
Die Brugger GmbH stellt Produkte mit Magnetsystemen her. Hierzu zählen Greifereinheiten sowie Dekorations- und Organisationsmagnete. Um die Magnete selbst vor Umwelteinflüssen zu schützen, werden diese mit einem thermoplastischen Elastomer ummantelt. Diese Ummantelung wird firmenintern mittels Spritzguss aufgebracht. Ein Großteil des Kunststoffangusses wird nach dem Spritzgussvorgang entsorgt, nur ein kleiner Teil wird durch eine Kunststoffmühle wieder aufbereitet. Dieser Prozessschritt verursacht eine starke Staubentwicklung und verschlechtert die Materialqualität. Deshalb wurde ein Regranulator installiert, der die Angussreste homogen aufschmilzt und als Strang presst. Der Kunststoffstrang wird dann in gleichmäßiges Granulat zerkleinert, welches problemlos dem Primärmaterial beigemischt werden kann. Mit dieser Maßnahme spart die Firma jährlich ca. 7 t Kunststoff ein. Das entspricht rund 4.200 Euro.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Holz-TPE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Allod Werkstoff GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS- Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd. Diese Eigenschaften gingen aus ersten Vorstudien zum Holz-TPS-Composit hervor und führten zu potenziellen Zielanwendung ‚veganes Leder‘ bzw. Kunstleder. Holz gibt dem Komposit dabei die besondere Optik und Haptik. Das Material ist äußerst innovativ - weder am Markt noch in der wissenschaftlichen Literatur wird die Kombination Holz-TPS (oder gar Holz-BioTPS) ausreichend repräsentiert. Es müssen grundlegende Versuche mit dem Komposit durchgeführt werden, beginnend mit Extrusion und Spritzguss. Als technische Herausforderung soll ein komplexes Bauteil mit schmalen Stegen und großen Spalten hergestellt werden, um die Fließparameter, Formungs- und Entformungsverhalten sowie Oberflächenveränderung bei verschiedenen Composit- Zusammensetzungen zu analysieren. Anschließend können weitere Eigenschaften der Composites untersucht werden, um die Überführung in eine Vielzahl Anwendungen zu ermöglichen. Die Anwendungspalette geht dabei über z.B. Griffe für E-Bikes oder Werkzeuggriffe bis hin zur Automobilausstattung im Interieur oder Verkleidung von Schaltknüppeln. Schließlich kann aus den aus der Studie ermittelten Daten abgeschätzt werden, ob eine Anwendung und Verarbeitung zu einem veganen Leder möglich wäre. Für alle Anwendungen müssen neben der Verarbeitung auch die sonstigen Eigenschaften der Composite (physikalisch, thermisch und biologisch) schließlich auch die Recyclingfähigkeit des Composites untersucht werden.
Das Projekt "Recycling of postconsumer pet bottles by conversion into thermoplastic elastomers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH durchgeführt. General Information: Bottles produced from polyethylene terephthalate (PET) are increasingly replacing glass bottles also in Countries of Central Europe (CCE) and New Independent States of the former Soviet Union (NIS). The refilling rate of the PET bottles here is far behind that of in the European Union (EU). In Hungary (HIJ) for example, the present ratio of the one-way to the returnable PET bottles is 4:1. It is therefore of paramount importance to find an economic and ecologic way for recycling of the discarded bottles. Albeit the recycling of PET seems to be solved (mostly in form of PET fiber production), this can not be practiced in several CCE and NIS having no PET manufacturing and processing capacities. The 'reason' behind this fact is relied on the 'specialization program' within the former COMECON countries. It was therefore argued that in these countries the recycling philosophy should follow the development of PET alloys and compounds. The primary aim of this project is to convert postconsumer PET bottles into a value-added thermoplastic rubber (TR) product with outstanding performance to compete in markets dominated by the expensive speciality polymers. Such an upgrading in the property profile is often referred to as 'up cycling'. The target compound is an oil- and heat-resistant TR, that would compete with related TR-types of sequential block copolymer structure. Achievements: Foreseen Results The project is focussed on combination of PET with less expensive rubbers, e.g. natural (NR), styrenic (SBS block copolymer), ethylene/propylene/diene-type (EPDM), in functionalized form. Functionalisation of the rubber should occur via grafting and the rubbery appearance will be achieved by dynamic cross linking. It was also suggested that functionalisation of the rubber may best be achieved by epoxidation (EP). The working program elaborated takes into consideration both the facilities and expertise of the partners, and follows well-defined milestones. By the above 'up cycling' strategy postconsumer PET bottles will be converted into TR grades of outstanding properties. This 'conversion' can be performed by small and medium sized compounders within the CCE, so that the outcome of this project could contribute to their 'survival' (the compounders have lost considerable markets due to several factors, incl. import liberalization). Prime Contractor: Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Material Science Division; Kaiserslautern; Germany.
Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thyssen Fahrtreppen durchgeführt. Auf Basis eines in der TUHH entwickelten modularen Designkonzeptes soll ein Handlauf fuer Fahrtreppen konstruktiv weiterentwickelt werden. Durch den Aufbau aus nur einer textilen Verstaerkungsstruktur und einem thermoplastischen Elastomer wird u.a. die Biegeflexibilitaet fuer einen energieeffizienteren Betrieb des Handlaufs erhoeht und ein werkstoffliches Recycling des Bauteils ermoeglicht. Das modulare Design laesst die Herstellung des faserverstaerkten Handlaufs in einem energiesparenden Direkt-Extrusionsverfahren zu. Bei Thyssen soll eine Messtechnik entwickelt werden, mit der die Beanspruchung in einem Handlauf im Stillstand und waehrend des Handlaufbetriebes ermittelt werden kann. In dem ebenso aufzustellenden Lastenheft fuer einen Handlauf sollen die Ergebnisse der Messtechnik mit einfliessen. Die Messtechnik unterstuetzt auch die Probelaeufe der extrudierten Handlaufprototypen zum Ende des Vorhabens. Die Untersuchungen von Thyssen sollen zu einem betriebssicheren Handlauf fuehren.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Scale-Up der Blendherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FKuR Kunststoff GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHA) und Blends aus Polybutylensuccinat und Polymilchsäure (PBS/PLA) sollen als biobasierte Hartphase untersucht werden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPE) favorisiert, zum Beispiel auf Basis von Thermoplastischem Polyurethan (TPE-U) oder Styrolblockcopolymeren (TPE-S). Der Anwendungsfokus des Materials liegt in den Bereichen Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Bei Fraunhofer UMSICHT werden kompatibilisierte Blends der genannten Biopolymere und Bio-TPE entwickelt, die als Hartphase im Verbund fungieren und bei denen der Härtegrad und die Haftwirkung im Hart-Weich-Verbund variiert werden. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungsansätze erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde herstellen zu können. Diese Untersuchungen zur Prozessführung für das Erzielen einer hohen Haftwirkung sind unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet und Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität werden betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industriemaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen.
Das Projekt "Extrem leichte PP-Multimaterialsysteme mit EPP-Kern und optimierter Oberfläche zum Ressourcen sparenden Einsatz als Sichtteil im KFZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Neue Materialien Bayreuth GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Es sollen die Grundlagen zur Herstellung eines extrem leichten Multimaterialsystems auf der Basis Polypropylen (PP) mit einem Kern aus expandiertem Polypropylen-Partikelschaum (EPP) und einer Dekorfolie aus thermoplastischem Elastomer auf Polyolefinbasis (TPO-Folie) als Sichtteil im KFZ am Beispiel einer Instrumententafel erarbeitet werden. Dieses Bauteil zeichnet sich gegenüber herkömmlichen Lösungen im KFZ-Interieurbereich vor allem dadurch aus, dass es aufgrund der sortenreinen Materialkombination bessere Recyclingeigenschaften aufweist und trotz vergleichbarem Crash-Verhalten deutlich leichter ist. Zudem ergibt sich durch die Kombination bzw. den Wegfall von Produktionsschritten ein deutliches Einsparpotenzial bei den Herstellungskosten gegenüber den aktuellen, auf PUR basierenden Systemen. 2. Arbeitsplanung Teilprojekt 1: Werkstoffe & GrenzflächenTeilprojekt 2: Übertragung auf 3D-FreiformflächenTeilprojekt 3: Machbarkeit Demonstrator & Konstruktionsrichtlinien
Das Projekt "Entwicklung von modifizierten Gummimehlen als Phasenvermittler für den Einsatz in TPE-Rezepturen auf Basis von Gummirecyclaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gumtec AG durchgeführt. Die Deutsche Gumtec AG verarbeitet hochwertige technische Gummiabfälle nach dem PACP- Verfahren wieder zu einem chemisch und physikalisch aktiven Gummimehl, Dieses wird als Sekundär-Rohstoffsubstitut zu Kautschukfrischmischungen zugegeben. So werden wertvolle Produktionsabfälle wieder dem Prozess zugeführt und müssen nicht als Sondermüll entsorgt werden, was zu deutlichen Kostenersparnissen führt. Eine weitere Verwendungsmöglichkeit ist der Einsatz in Thermoplastischen Elastomeren (TPE) als Weichphase in Elastomerblends. Für die bessere Verbindung der Weichphase mit der Hartphase, die in diesen TPE aus thermoplastischen Kunststoffen bestehen, wird die Elastomerphase mit chemisch aktiven Gruppen gepfropft, die mit den chemisch aktiven Gruppen eines mit der thermoplastischen Hartphase verträglichen Kopplers eine Verbindung eingehen und somit für eine optimale Kopplung sorgen. Dies führt zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften dieser TPE. Durch Variation der Komponenten wird man in die Lage versetzt, ein breites Anwendungsfeld für die TPE zu erschließen.Das Ziel dieses Projektes war es, das Gummirecyclat als Pfropfmatrix zu verwenden und damit ein neues Werkstoffsystem mit einer breiten Palette von Anwendungsmöglichkeiten insbesondere auch für die Automobilindustrie zu schaffen. Es ist mit diesem Projekt gelungen, ein solches neues Werkstoffsystem zu entwickeln. Die Stufen erstreckten sich von der Entwicklung der chemischen Modifizierung, der entsprechenden Analytik, der Compoundierung bis hin zur Entwicklung verschiedener Typen, die Auswahl der Maschinenparameter, die Verarbeitung nach verschiedenen Verarbeitungstechnologien bis hin zu Vorschlägen für Anwendungsgebiete. Mit diesen Ergebnissen besitzt die Deutsche Gumtec AG das Know how, dieses Produkt herzustellen und dem Markt, auf dem es noch nicht vertreten ist, einzuführen. Mitbewerber sind derzeit nicht bekannt. Durch die Anwendung von Sekundärrohstoffen für diese Werkstoffklasse eröffnen sich für die Anwender ebenfalls deutliche Einsparungen an Kosten.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Kunst- und Verbundwerkstoffe, Arbeitsgruppe Polymer Composities durchgeführt. Auf Basis eines in der TUHH entwickelten modularen Designkonzeptes soll ein Handlauf fuer Fahrtreppen konstruktiv weiterentwickelt werden. Durch den Aufbau aus nur einer textilen Verstaerkungsstruktur und einem thermoplastischen Elastomer wird u.a. die Biegeflexibilitaet fuer einen energieeffizienteren Betrieb des Handlaufs erhoeht und ein werkstoffliches Recycling des Bauteils ermoeglicht. Das modulare Design laesst die Herstellung des faserverstaerkten Handlaufs in einem energiesparenden Direkt-Extrusionsverfahren zu. An der TUHH wird die Modellbildung von TPE und Gewirk mit der FEM erarbeitet. Dazu muessen statische und dynamische Materialpruefungen durchgefuehrt werden, um das hypoelastische und viskoelastische Materialverhalten von TPE und Gewirkverbunden zu untersuchen. Damit wird eine Datenbasis geschaffen, mit der ein optimales Designkonzept fuer den Handlauf erstellt werden kann. Die Designkonzepte werden ebenfalls per FEM berechnet. Die Untersuchungen der TUHH sollen zu einem betriebssicheren Handlauf und einer serientauglichen Fertigungstechnologie fuehren. Im weiteren werden Spin-Off Technologien fuer andere oekologische Produkte erarbeitet.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von New-York Hamburger Gummi-Waaren Compagnie durchgeführt. Auf Basis eines in der TUHH entwickelten modularen Designkonzeptes soll ein Handlauf fuer Fahrtreppen konstruktiv weiterentwickelt werden. Durch den Aufbau aus nur einer textilen Verstaerkungsstruktur und einem thermoplastischen Elastomer wird u.a. die Biegeflexibilitaet fuer einen energieeffizienteren Betrieb des Handlaufs erhoeht und ein werkstoffliches Recycling des Bauteils ermoeglicht. Das modulare Design laesst die Herstellung des faserverstaerkten Handlaufs in einem energiesparenden Direkt-Extrusionsverfahren zu. In der NYH wird die Probenpraeparation fuer die anschliessende mechanische Charakterisierung vorgenommen. Dabei handelt es sich um gepresste Matrixproben und Modellverbunde und spaeter extrudierte Modellverbunde und Handlaufprototypen. Zur Entwicklung der Fertigungstechnik sollen Extrusionsversuche mit Parameter- und Materialvariation durchgefuehrt werden. Anschliessend ist die spezielle Werkzeug- und Kalibriertechnik weiterzuentwickeln.
Das Projekt "Entwicklung von dynamisch stabilisierten Compounds aus Gummimehl und Kunststoffen (EUREKA-Projekt)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik, Professur Kunststofftechnik durchgeführt. Zielsetzung: Beitrag zur Verringerung der Umweltbelastung durch Sondermüll aus Alt- und Abfallgummi sowie sekundären Kunststoffen durch internationale interdisziplinäre Zusammenarbeit auf dem Gebiet des werkstofflichen Recyclings von Alt- und Abfallgummi. (TAMARREC-Projekt im EUREKA-Programm-Nr. 1080). Entwicklung und Bereitstellung neuer Werkstoffe (Elastomeric Alloys-EAs) mit definierten TPE-ähnlichen Eigenschaften für spezielle technische Anwendungsfälle: Dazu Nutzung insbesondere des Verfahrensschrittes 'dynamische Stabilisierung' beim Mischen von auf verschiedene Art hergestelltem Gummimehl mit speziellen Thermoplasten. Arbeitsprogramm: Aufstellung einer Grundsatztechnologie zur Herstellung von dynamisch stabilisierten Compounds mit TPE-ähnlichen Eigenschaften aus (EAs) Gummimehl mit Thermoplasten und weiteren Additiven nach spezieller Schmelzemischtechnologie. - Rezepturentwicklung zur Ermittlung der Wirkung verschiedener Radikaldonator-Akzeptorsysteme und Kompatibilisatoren mit dem Ziel der Herstellung von Compounds mit elastomertypischen mechanischen Verhalten aber thermoplastischer Verarbeitbarkeit. - Prüfung der dynamisch stabilisierten Compounds zur Charakterisierung ihrer Eigenschaften und Analyse ihrer Struktur mit dem Ziel der Festlegung von optimalen technologischen Parametern für die nachfolgenden Verarbeitungsprozesse, z. B. Spritzgießen u. a. und dem Nachweis ihrer Eignung als Werkstoff für hochbeanspruchte technische Formteile - Untersuchungen zur Recycelbarkeit der Elastomeric Alloys sowie zur Ökonomie des Herstellungs- und Verarbeitungsverfahrens. Stand des Vorhabens: Nach praktizierter Herstellungs- und Verarbeitungstechnik der EAs konnten an spritzgegossenen Probekörpern (Zugstäbe) Reißdehnungen größer 250 Prozent und Zugfestigkeiten größer 20 MPa erzielt werden. Der Zugverformungsrest von kleiner 20 Prozent weist diese Werkstoffe als Thermoplastische Elastomere (TPE) aus. Die Elastomerlegierungen zeichnen sich durch eine hohe Wärme- und Kälteschlagfestigkeit im Bereich von - 40 C bis + 85 C aus. Von besonderem Vorteil ist der Preis der Elastomerlegierungen, der nur der Hälfte bis zu einem Drittel des üblichen Preises von auf dem Markt bereits eingeführten reinen Thermoplastischen Elastomeren mit ähnlichem Eigenschaftsspektrum entspricht. Die Elastomerlegierungen sind recycelfähig, d. h. sie lassen sich im Gegensatz zu Gummi ohne nennenswerten Eigenschaftsverlust bis zu achtmal verarbeiten. Fernziel weiterer Forschungsarbeiten ist, als Mischungspartner des Altgummis auch Kunststoffrecyclate einzusetzen und einen Übergang vom Chargenmischprozeß zur kontinuierlichen Herstellung zu schaffen. Neben der erfolgreich praktizierten internationalen Zusammenarbeit mit Firmen und Institutionen Westeuropas besteht eine enge arbeitsteilige Zusammenarbeit mit Universitäten in Polen, der Ukraine, Bulgariens und einem Institut in Vietnam.