Design meets EPP. EPP: Vom Polymerwerkstoff zum Design-Award

Transkript

1 Design meets EPP 22./23. Juni 2009, Essen Trends und Perspektiven EPP: Vom Polymerwerkstoff zum Design-Award Prof. Dr.-Ing. Volker Altstädt

2 Polymer Engineering in Bayreuth Forschung Polymerblends Polymerschäume Polymercomposite Langzeitverhalten Ermüdung Entwicklung Spritzgießcompounder Schaumspritzgießen Faserverbundwerkstoffe Folienextrusion Partikelschaumstoff Seite 2

3 Techn. Relevanz polymerer Schäume Seite 3

4 Bedeutung polymerer Schäume Seite 4

5 VERARBEITUNG Wirtschaftliche Rohrextrusion Abwasserrohre aus PVC Rohrextrusion Doppelstrangextrusion UBI8.28

6 Einteilung Seite 5

7 Technische Bedeutung Seite 6

8 AUFBAU DES MAKROMOLEKÜLS Polyethylenmolekül Ethylen Ein Polyethylenmolekül entsteht dadurch, daß viele tausend Ethylenmoleküle ihre C = C Doppelbindung öffnen und sich kettenartig aneinanderlegen. UBI7.26

9 EINFÜHRUNG Wie Kunststoffe werden Das Zwillingsspiel UBI7.12

10 EINFÜHRUNG Kettenmoleküle aus Monomeren Monomer Polymer Glucose natürlich HO HO CH 2 OH O OH OH Cellulose CH2OH 2 O O HO OH CH 2 OH OH O CH 2 OH O OH OH Ethylen Polyethylen CH 2 CH 2 CH2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 synthetisch UBI7.13

11 EINFÜHRUNG Sinn oder Unsinn?? Heizwerte: Kunststoffe sind sehr umweltfreundlich! Kunststoffe sind Erdöl in fester Form! Erdöl kj/kg Polyethylen kj/kg PVC kj/kg Holz kj/kg 84 % des Erdöls wird verbraucht 6 % des Erdöls fließen in die Polymerherstellung UBI7.11

12 EINFÜHRUNG Werkstoffentwicklung Chemische Struktur Molmasse Molmassenverteilung Morphologie / Überstruktur Verstärkung molekulare Struktur fest steif korrosionsbeständig temperaturbeständig flammwidrig leicht verarbeitbar maßgeschneiderte Eigenschaften UBI7.14

13 EINFÜHRUNG Knoten und Verschlaufungen irisches Book of Kells 800 n. Chr. UBI7.16

14 EPP als multifunktionale Verpackung Box EURO THERMO 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 10

15 EPP als Designelement Parfümverpackungen Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 11

16 Sind Polymerschäume die Antwort? Seite 8

17 Anwendung von Polystyrol-Schaum Seite 9

18 Maßgeschneiderte Morphologie EPS-Zellwände mit fein dispergierten Infrarot-Absorbern Seite 10

19 Lösungen aus EPS Wand aus Neopor (Backstein-/Bruchsteinoptik) 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 24

20 Erwartung an Schäume der Zukunft Seite 7

21 Schäume der Zukunft Seite 11

22 Schäume der Zukunft Seite 12

23 Schäume der Zukunft Seite 13

24 Schäume der Zukunft => Sehr geringe Wärmeleitfähigkeit Quelle: BASF SE Seite 14

25 Die Entwicklung von EPP Weltweite Einführung: Anfang der 1980er USA Stoßfängern (bumper cores) Deutschland - Ladungsträger -Crash Elemente Japan Anwendungen im Haushaltsbereich Seite 15

26 EPP: Anwendungssegmente Anwendungen 7% 1% 22% 70% Automobil Verpackung/Transport Technische Teile Möbel, Sport, Freizeit Quelle: BASF SE Seite 17

27 EPP: Entwicklungsschwerpunkte Druckluft 12% Strom 3% Oberflächenoptimierung Einsparung 52% Ökonomie Dampf 18% Kühlwasser 15% Beschichten Seite 18

28 EPP: Entwicklungsschwerpunkte Einsparung 52% Druckluft 12% Ökonomie Dampf 18% Strom 3% Kühlwasser 15% + + Oberflächenoptimierung Mechanik = Potenzial für Konstruktion und Design => Neue Anwendungen Seite 19

29 Entscheidung offen: EPP als Designelement oder Möbel Korpus cul is cool 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 14

30 Zusammenfassung Einsparung 52% Druckluft 12% Ökonomie Dampf 18% Oberflächenoptimierung Kunststoffschäume isolieren und schützen Polymerforschung liefert maßgeschneiderte Schaumorphologie Optimierte Prozesskosten helfen neue Märkte zu erschließen Verbesserung der Oberflächenqualität bietet Potenzial für neue Anwendungen Praxisorientierte Entwicklungen führen zu Sichtteilen und Design- Elementen aus Polymerschaum Seite 20