Borealis stellt Xmod™ eine neue High Performance glasfaserverstärkte Polypropylenfamilie zur Produktivitätserhöhung bei der Herstellung von Autoteilen vor.

Borealis, ein führender Produzent von Polyolefinen, hat eine neue High Performance kurzglasfaserverstärkte (HPGF) Polypropylen Compound Familie entwickelt, die das technische und wirtschaftliche Potential besitzt langglasfaserverstärkte Typen in hochbeanspruchten Bauteilen der Automobilindustrie zu ersetzen. Borealis hat diese neue Produktgruppe unter der Trademark Xmod™ kommerzialisiert.

“Glasfaserverstärkte Compounds auf Basis von Polypropylen (PP) sind in der Industrie seit mehr als 20 Jahren verbreitet. Die Entwicklungen in dieser Zeit betrafen die Verwendung unterschiedlicher Polypropylen Basismaterialien, wie z.B. Homo- oder Copolymerisate mit normaler oder erhöhter Fließfähigkeit, aber keinen wirklichen Fortschritten zur Verbesserung der Eigenschaften,” sagt Günther Aumayr, Leiter der Marktentwicklung für New Business der Borealis Business Unit Engineering Applications. “Die beträchtlichen Vorteile, die langglasfaserverstärkte Produkte (LGF) aufweisen, werden dadurch wieder etwas relativiert, da viel mehr Augenmerk auf die Optimierung der gesamten Prozesskette vom Schnecken- und Werkzeugdesign bis zu den Verarbeitungsparametern gelegt werden muß, was wiederum höhere Investitions- und Produktionskosten bedeutet.“

Im Gegensatz dazu erfordert die Verarbeitung von HPGF Compounds keine zusätzlichen Investitionen, da Standard Spritzgießmaschinen verwendet werden können. Durch diese verarbeitungsfertig gelieferten Compounds liegt die Materialverantwortung eindeutig beim Rohstoffhersteller.

Zusätzlich ist es möglich, auf eine breitere Typenpalette maßgeschneiderter Basis- polymere zurückzugreifen. Compoundierte Produkte sind kosteneffizienter als pultrudierte Typen, eine bessere Faser / Matrixhaftung ist erreichbar was letztendlich zu einem ähnlichen mechanischen Eigenschaftsprofil wie bei den LGF Typen führt.

HPGF Compounds zeichnen sich durch niedrigere Emissions-, Fogging- und Geruchswerte aus als LGF Typen. Schweiß- und Ermüdungsverhalten sind deutlich besser, ebenso sind Fließ- und Bindenahteigenschaften signifikant höher im Vergleich zu LGF Typen.

Xmod™ G30 (30% Glasfaseranteil) zeigt z.B. eine signifikante Verbesserung des Zugmoduls verglichen zu konventionellem PP-GF30 über den gesamten Temperatur-bereich bis zu 140°C. Gleichzeitig bringen diese Typen auch im Schlagzähigkeits-verhalten – gemessen als Kerbschlagzähigkeit oder biaxiale Durchstoßenergie – bessere Ergebnisse.

Aumayr: "Bei dieser neu entwickelten High Performance Xmod™ Familie ist es uns gelungen, sowohl die Zugfestigkeit auf 115 – 120 MPa als auch die Durchstoßenergie auf 10 Joules signifikant zu erhöhen.“

Fließlinien und Bindenähte entstehen hauptsächlich durch das Teiledesign (Durchbrüche, Rippen…) sowie durch Mehrfachanschnitte. Die für LGF Produkte verwendeten Basispolymere haben üblicherweise Schmelzindizes im Bereich von 40 bis 150 g/10min und höher. Durch das deutlich niedrigere Molekulargewicht ist auch die mechanische Performance dieser Produkte niedriger. Dies zeigt sich u.a. in einer mehr als doppelt so hohen Bindenahtfestigkeit der mit Kurzglasfasern verstärkten Typen Xmod™ G30 und PP-GF30 im Vergleich zu langglasfaserverstärkem PP. Vibrationsgeschweißtes Xmod™ G30 bringt einen mehr als doppelt so hohen Berstdrucklevel als langglasfaserverstärkte Typen über den gesamten Bereich von Schweißparametern.

Überdies zeigt diese Familie im Vergleich zu Standard PP-GF30 oder PP-LGF30 ein hervorragendes dynamisches Ermüdungsverhalten, ausgedrückt durch seine Riß-wachstumsgeschwindigkeit, und selbst PA6-GF30 zeigt erst ab deutlich höheren Spannungslevels ein besseres Verhalten. Dieses verbesserte Eigenschaftsprofil prädestiniert diese neue HPGF Familie für Anwendungen in der Automobilindustrie mit dem Potential, Langglasfaser PP, Metalle und selbst glasfaserverstärkte Polyamide zu substituieren.

Frontend Module aus spritzgegossenen HPGF Typen können eine wirtschaftlichere Lösung im Vergleich zu LGF Polymeren darstellen. Armaturentafelträger erfordern immer niedrigere Emissions- und Foggingwerte, die mit HPGF T