Design meets EPP 22./23. Juni 2009, Essen Trends und Perspektiven EPP: Vom Polymerwerkstoff zum Design-Award Prof. Dr.-Ing. Volker Altstädt
Polymer Engineering in Bayreuth Forschung Polymerblends Polymerschäume Polymercomposite Langzeitverhalten Ermüdung Entwicklung Spritzgießcompounder Schaumspritzgießen Faserverbundwerkstoffe Folienextrusion Partikelschaumstoff Seite 2
Techn. Relevanz polymerer Schäume Seite 3
Bedeutung polymerer Schäume Seite 4
VERARBEITUNG Wirtschaftliche Rohrextrusion Abwasserrohre aus PVC Rohrextrusion Doppelstrangextrusion UBI8.28
Einteilung Seite 5
Technische Bedeutung Seite 6
AUFBAU DES MAKROMOLEKÜLS Polyethylenmolekül Ethylen Ein Polyethylenmolekül entsteht dadurch, daß viele tausend Ethylenmoleküle ihre C = C Doppelbindung öffnen und sich kettenartig aneinanderlegen. UBI7.26
EINFÜHRUNG Wie Kunststoffe werden Das Zwillingsspiel UBI7.12
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
EINFÜHRUNG Sinn oder Unsinn?? Heizwerte: Kunststoffe sind sehr umweltfreundlich! Kunststoffe sind Erdöl in fester Form! Erdöl 42.300 kj/kg Polyethylen 43.300 kj/kg PVC 18.900 kj/kg Holz 14.700 kj/kg 84 % des Erdöls wird verbraucht 6 % des Erdöls fließen in die Polymerherstellung UBI7.11
EINFÜHRUNG Werkstoffentwicklung Chemische Struktur Molmasse Molmassenverteilung Morphologie / Überstruktur Verstärkung molekulare Struktur fest steif korrosionsbeständig temperaturbeständig flammwidrig leicht verarbeitbar maßgeschneiderte Eigenschaften UBI7.14
EINFÜHRUNG Knoten und Verschlaufungen irisches Book of Kells 800 n. Chr. UBI7.16
EPP als multifunktionale Verpackung Box EURO THERMO www.artekno.fi 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 10
EPP als Designelement Parfümverpackungen www.carolinaherrera.com www.robertoverino.es 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 11
Sind Polymerschäume die Antwort? Seite 8
Anwendung von Polystyrol-Schaum Seite 9
Maßgeschneiderte Morphologie EPS-Zellwände mit fein dispergierten Infrarot-Absorbern Seite 10
Lösungen aus EPS Wand aus Neopor (Backstein-/Bruchsteinoptik) www.storopack.com 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 24
Erwartung an Schäume der Zukunft Seite 7
Schäume der Zukunft Seite 11
Schäume der Zukunft Seite 12
Schäume der Zukunft Seite 13
Schäume der Zukunft => Sehr geringe Wärmeleitfähigkeit Quelle: BASF SE Seite 14
Die Entwicklung von EPP Weltweite Einführung: Anfang der 1980er USA Stoßfängern (bumper cores) Deutschland - Ladungsträger -Crash Elemente Japan Anwendungen im Haushaltsbereich Seite 15
EPP: Anwendungssegmente Anwendungen 7% 1% 22% 70% Automobil Verpackung/Transport Technische Teile Möbel, Sport, Freizeit Quelle: BASF SE Seite 17
EPP: Entwicklungsschwerpunkte Druckluft 12% Strom 3% Oberflächenoptimierung Einsparung 52% Ökonomie Dampf 18% Kühlwasser 15% Beschichten Seite 18
EPP: Entwicklungsschwerpunkte Einsparung 52% Druckluft 12% Ökonomie Dampf 18% Strom 3% Kühlwasser 15% + + Oberflächenoptimierung Mechanik = Potenzial für Konstruktion und Design => Neue Anwendungen Seite 19
Entscheidung offen: EPP als Designelement oder Möbel Korpus cul is cool www.abrproduccion.com 1. Bayreuther EPP-Tagung 21./22. November 2007 Seite 14
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