Upcycling von PTFE und der Einsatz als Additiv für ...€¦ · Upcycling von PTFE und der Einsatz als Additiv für Hochleistungskunststoffe und -schmierstoffe Th. Engelhardt, Dr

Upcycling von PTFE und der Einsatz als Additiv fürHochleistungskunststoffe und -schmierstoffe

Th. Engelhardt, Dr. Dieter Lehmann, Dr. Th. Hoffmann, Dr. A. Täger, H. MarksLeibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V., Hohe Str. 6, 01069 Dresden, www.ipfdd.de

� Strahlenmodifizierung von PTFE: Grundlagen, Arbeitsschritte

� Modifiziertes PTFE in Hochleistungskunststoffe

� Modifiziertes PTFE in Hochleistungsschmierstoffe

� Zusammenfassung

Projekt ‚Forschung für den Markt im Team‘ (ForMaT)BMBF-Innovationsinitiative Neue Länder ‚Unternehmen Region‘

21. Seminar „Kunststoffrecycling in Sachsen“Folie 1

Strahlenmodifizierung von PTFE

Entwicklung von modifiziertem PTFE als Additiv zur chemischen Kompatibilisierung mit Kunst- und Schmierstoffen zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften

PTFE-Sekundärmaterial- Stoffkreisläufe schließen- Ressourcen-, Energieeffizienz- Nachhaltigkeit - neue innovative Produkte

PTFE-Neuware

C-C Spaltung

C-F SpaltungCF2 CF CF2

O

O

+ O2CF2 CF2 CF2

CF2 CF2 CF2 O O

+ HF

CF2 COOH+ H2O

+ CF2

CF2 COF

Polytetrafluorethylen Radikale Funktionelle Gruppen

Reaktionsschema zur Bestrahlung von PTFE

Zu beobachtende Effekte sind

→ Kettenabbau

→ Bildung von funktionellen Gruppen

→ Bildung von Radikalen

2000 1950 1900 1850 1800 1750 1700 16500,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

-COF -COOHfree

-COOHH-bonded

Ab

so

rba

nc

e

Wavenumber [cm-1

]

Folie 2

Prozessführung: PTFE - Gammabestrahlung

Folie 3

PTFE-Abfälle: Späne weiß,

sortenrein

1.

Präparation der

Bestrahlungsbehälter

3.

PTFEReaktanden

HF-Absorber

Zerkleinerung zu

rieselfähigem Granulat

2.

Funktionalisiertes (modifiziertes)

PTFE-Produkt aus

PTFE-Neuware und vorzugsweise

aus PTFE-Sekundärware

Bestrahlung

(Co60 Gamma)

4.

Feinvermahlung

5.

=

PTFE-Mikropulver

Prozessführung: PTFEcg - Verarbeitung

Folie 4

Foto: Jürgen Jeibmann

Reaktive Dispersion

6a

Öl+PTFE-Dispersion

7a

Reaktive Extrusion


6b

Fertiges Granulat

7b

Prozessparameter zur Steuerung der PTFE-Eigenschaften

Einflussparameter: - Dosis- Atmosphäre- Zuschläge (Öl, Wasser, Gase etc.)- Absorbermaterial- Schüttdichte- Strahlungsart (Gamma / Elektronen / Röntgen)- PTFE-Typ: E-PTFE / S-PTFE / Sekundärmaterial (gesintert) / L

Molmasse / Korngröße

Radikale / fkt. Gruppen

Dosis / kGy

200 400 600 800

Radik

ale

/ fkt

. G

ruppen

Dosis / kGy

200 400 600 800

Sauerstoff

Luft

(Flüssigkeit 1)

• Radikale und funktionelle Gruppen steigen mit der Dosis an, die Molmasse nimmt ab

• Durch Beaufschlagung mit Gasen bzw. Benetzung mit Flüssigkeiten lässt sich bei gegebener Dosis der Funktionalisierungsgrad beeinflussen

• Auch das verwendete Absorbermaterial hat Einfluss auf die FunktionalisierungF

kt. G

ruppen

1 2 3 4

Absorbermaterial

Dosis = konstantDosis Modifikatoren Absorber

• Nach Bestrahlung sind die chemischen und thermischen Eigenschaften von Sekundärmaterialien vergleichbar mit ungesintertem PTFE (Funktionalisierung, Kristallinität, Schmelzverhalten, Molekulargewichte)

• Sekundärmaterialien zerfallen nach Bestrahlung nicht spontan zu Mikropulver

• Feinstvermahlung von Sekundärmaterialien mit vertretbarem Aufwand nur bis Korngrößen von ca. Ø 30 µm

Schmelz-temperatur

[°C] (1. Heizen)

Kristallisationsgrad [%]

(aus Schmelz-enthalpie, 1. Heizen)

Molmasse [g/mol] (aus

Kristallisations-enthalpie)

PTFE-Späne (S-PTFE) 329 75 4.6 E+05

TF2025 (E-PTFE) 327 84 2.5 E+05

TF1750 (S-PTFE) 326 75 2.8 E+05

Vergleich der PTFE-Produkte

Folie 6

Hochleistungskunststoffe mit verbesserten tribologischen Eigenschaften

� chemische Kopplung der modifizierten PTFE-Produkte an die HPP-Matrix� sehr gute (homogene)Verteilung des PTFE in der HPP-Matrix� HPP-PTFEcg-Werkstoffe lassen sich wie Matrixmaterialien verarbeiten

Geringe Verschleißfestigkeit und Auftreten von Stick-Slip-Effekten bei Trockenreibung

→ Geometrieänderungen von Bauteilen→ Bildung von Verschleißpartikeln in Lagern→ Wärmebildung, Schwingungen, Geräusche→ Verschlechterung der Systemeigenschaften

Hochleistungsthermoplaste PEEK (Polyetheretherketon),

PPS (Polyphenylensulfid)

• sehr gute mechanische Eigenschaften• hohe Dauergebrauchstemperatur

250 °C240°C

PEEKPPS

negative ökologische undökonomische Bilanz

Modifiziertes PTFE in Hochleistungskunststoffen

Folie 7

Mechanische Eigenschaften: E-Modul

• E-Modul nimmt mit PTFE als Additiv moderat ab

• Keine signifikanten Unterschiede zwischen modifizierten PTFE-Sekundärmaterial und PTFE-Neuware

PEEK 3300

1 x extr

udiert

PEEK 3300 +

20 % ko

mm. PTFE

PEEK 3300 +

20 % TF 2025

PEEK 3300 +

20 % S

ekundärm.

PEEK 3300 + 20 %

Sekundärm. m

it Ruß

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

E-M

od

ul i

n M

Pa

Folie 8

PPS

1 x ex

trudiert PPS +

20 % ko

mm. PTFE

PPS + 20 %

TF 2025

PPS + 20 %

Sekundärm

.

PPS + 20 %

Sekundärm.

mit MoS2 < 0,2 %

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

E-M

od

ul i

n M

Pa

PEEK PPS

* aus Zugversuch nach DIN EN ISO 527

*

Mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit

• Zugfestigkeit reduziert sich mit PTFE als Additiv moderat


PPS

1 x extru

diert

PPS + 20 % kom

m. PTFE

PPS + 20 % TF 2025

PPS + 20 % Sekundärm

.


.

mit MoS2 < 0,2 %

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Zu

gfe

stig

keit

in M

Pa

Folie 9

PEEK 3300

1 x extru

diert

PEEK 3300 +

20 % ko

mm. PTFE

PEEK 3300 +

20 % TF 2025

PEEK 3300 +

20 % S

ekundärm.

PEEK 3300 + 20 %

Sekundärm. m

it Ruß

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Zu

gfe

stig

keit

in M

Pa

PEEK PPS

* aus Zugversuch nach DIN EN ISO 527

*

Mechanische Eigenschaften: Kerbschlagzähigkeit

• PEEK: bis zu 2,5-fach höhere Kerbschlagzähigkeit

• PPS: moderate Zunahme der Kerbschlagzähigkeit


PPS

1 x extr

udiert

PPS + 20 % kom

m. PTFE

PPS + 20 % TF 2025


.


.

mit MoS2 < 0,2 %

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Ke

rbsc

hla

gzä

hig

keit

[kJ/

m²]

PEEK 3300

1 x extru

diert

PEEK 3300 +

20 % ko

mm. PTFE

PEEK 3300 +

20 % TF 2025

PEEK 3300 +

20 % S

ekundärm.

PEEK 3300 + 20 %

Sekundärm. m

it Ruß

0

5

10

15

20

25

30

35

Ke

rbsc

hla

gzä

hig

keit

[kJ/

m²]

Folie 10

PEEK PPS

*

* ermittelt durchSchlagbiegeversuch nach Charpy - DIN EN ISO 179

0

0,2

0,4

0,6

0 2000 4000 6000 8000 10000

Gleitweg s [m]

Reibungszahl f [ ]

Reibungszahl

Polynomisch (Reibungszahl)

PEEK unmodifiziert

Tribologische Untersuchungen an PEEK-PTFEcg-Comp.

0

0,2

0,4

0,6

0 2000 4000 6000 8000 10000

Gleitweg s [m]

Rei

bu

ng

szah

l f

[

]

Reibungszahl


PEEK + 20 Ma.-% TF 2025

Folie 11

Normalkraft FN

= 100 und 200 NGeschwindigkeit v = 0,11 m/sReibweg s = 9.504 mBedingungen technisch trockenRing Stahl 100Cr6,

Rz = 3,2 µm

Klötzchen/Ring-Prüfstandin Anlehnung an DIN ISO 7148 -2 Prinzip:

0

0,2

0,4

0,6

0 2000 4000 6000 8000 10000

Gleitweg s [m]

Reibungszahl f [ ]

Reibungszahl


PEEK + 20 Ma.-% Sekundärm.

• signifikante Verbesserung der tribologischen Kennwerte durch PTFE-Modifizierung


• Halbierung der Gleitreibung

• Verschleißfestigkeit der Compounds nimmt um ein Vielfaches zu

• PTFE-Neuware mit PTFE-Sekundärmaterial vergleichbar

PEEK 3300

1 x extru

diert

PEEK 3300 +

20 % ko

mm. PTFE

PEEK 3300 +

20 % TF 2025

PEEK 3300 +

20 % S

ekundärm.

PEEK 3300 + 20 %

Sekundärm. m

it Ruß

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

Gle

itre

ibu

ng

sza

hl f

PEEK 3300

1 x extr

udiert

PEEK 3300 +

20 % kom

m. PTFE

PEEK 3300 +

20 % TF 2025

PEEK 3300 +

20 % S

ekundärm.

PEEK 3300 + 20 %

Sekundärm. m

it Ruß

0,0

5,0x10- 7

1,0x10- 6

1,5x10- 6

2,0x10- 6

7,0x10- 6

1,4x10- 5

Ve

rsch

leiß

koe

ffiz

ien

t k

[m

m³/

Nm

]

Folie 12

Reibung und Verschleiß von PEEK-PTFEcg-Comp.*

* Klötzchen/Ring-Prüfstand in Anlehnung an DIN ISO 7148 -2

Folie 13

PPS

1 x extr

udiert

PPS + 20 % kom

m. PTFE

PPS + 20 % TF 2025


.


.

mit MoS2 < 0,2 %

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

Gle

itre

ibu

ng

sza

hl f

PPS

1 x ex

trudiert

PPS + 20 % ko

mm. PTFE

PPS + 20 % TF 2025


.


.

mit MoS2 < 0,2

%

0,0

5,0x10-7

1,0x10-6

1,5x10-6

2,0x10-6

7,0x10-6

1,4x10-5

Ve

rsch

leiß

koe

ffiz

ien

t k

[mm

³/N

m]

Reibung und Verschleiß von PPS-PTFEcg-Comp.

• Halbierung der Gleitreibung

• Verschleißfestigkeit der Compounds nimmt um ein Vielfaches zu

• PTFE-Neuware mit PTFE-Sekundärmaterial vergleichbar

* Klötzchen/Ring-Prüfstand in Anlehnung an DIN ISO 7148 -2

*

Eingesetzte Öl-Typen

D. Lehmann, DE102007055927A1 (2009)

Keine Reaktion im Fall von radikalfreiem PTFE Mikropulver → indirekter Nachweis der Radikalaktivität.

Nach erfolgter Reaktion zwischen Öl und PTFE sind gekoppelte Ölketten durch Reinigung nicht mehr entfernbar.

Trimethylolpropantrioleat (Synative ES TMP 05)

O O

CH3O

O

O

O

7

H3CCH2H2C

7

7

CH2H2CH3C

7 7

CH2H2C7 CH3

MG (g/mol) : 925

VI : 180Pour Point (°C) : - 48

Radikalische Kopplung von modifiziertem PTFE mit olefinisch ungesättigten Ölgruppen

F2CCF

F2C Scherung

ZeitTemperatur,

Ultra Turrax

Poly-αααα-Olefin (PAO 6)

MG (g/mol) : 577

VI : 147Pour Point (°C) : - 70

7

H3C CH

CH2

CH2

CH3

CH CH3

CH2

CH3

5

7

Folie 14

Eigenschaften von bestrahlten PTFE im Öl

PTFE-Modifikate

PTFE-Neuware PTFE-Nw.-cg. PAO

Sek.-PTFE Sek.-PTFE-cg. PAO

5 µm

5 µm

5 µm

PTFE-cg. PAO (17.5 Gew.%, extrahiert)

REM: Ultra Plus von Zeiss NTS, EHT: 4 KV, Blendenöffnung: 30 µm, Detektor: SE 2mit Platin besputtert (3 nm)

Vergleich der Partikelgröße von PTFE-Neuware und PTFE-Sekundärmaterial

10 µm

Folie 15

Agglomerate werden zerschert, Aufquellen in PAO

große Partikel werden geschert/ zerkleinert,

faserartiger Charakter

Tribomesszelle am Rheometer MCR 301

Übergang von statischer zu dynamischer Reibung (Einfluss PTFE-Typ in TMP 05 bzw. PAO 6)

Last: FN = 5 N, Kugel/Platte, 100 Cr6, Rotation: M-Rampe: 0.001 Nm bis 0.15 Nm bei ϑ = 20 °C

Folie 16

• Reduzierung der Reibwerte durch modifiziertem PTFE, insbesondere mit PTFE-Sekundärmaterial

• Übergang von stat. zu dynam. Reibung ist durch Bestrahlungsregime einstellbar

0,0

1,0x10-6

2,0x10-6

3,0x10-6

4,0x10-6

5,0x10-6

Reib

ungs

koef

fizi

ent, µµ = 0.14

µ = 0.07

µ = 0.13µ = 0.11

µ = 0.09

µ = 0.14

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

Gle

itges

chw

indig

keit (

m s

-1)

+PTFE

-Nw.

PAO 6

+Sek.

-PTF

E

TMP

05

+PTFE

-Nw.

+Sek.-

PTFE

Charakterisierung von Öl-PTFEcg-Dispersionen in Bezug auf Verschleißfestigkeit (DIN 51347-2)

Verschleißfestigkeit nach Brugger

Quelle: FH Mannheim, 2011

Prinzip:

Kontaktgeometrie: Punktkontakt

Hoffmann T, Lehmann D, Schäffler M: Additives for lubricants containing poly(tetrafluoroethylene), Part 2, J. of Eng. Trib. 226 (3) (2012), 222-229

• Brugger-Werte steigen mit zunehmender PTFE-Konzentration an

• Zunahme der Brugger-Werte unabhängig vom PTFE-Typ

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500 Synative ES TMP 05 physik. Mischung: TMP 05 + PTFE TMP05 + kommerzielles PTFE TMP05 + PTFE-Sekundärmaterial

17.5

308

201033

402

251

135

46

Bru

gger

(M

Pa)

Öl+PTFE-Dispersionen

(Gew.% PTFE)

25

0

Brugger-Wert ~ 60 MPa charakterisiert konvent. Hochleistungsöle

Folie 17

VKA Untersuchungen an Öl-PTFEcg-Schmierstoff

Charakterisierung von PTFEcg Öl-Dispersionen im Schmierstoff (DIN 51350-2/-5)

Prinzip:



Verschleißtest: 1000 N, 60 s, Last: in 200 N-Schritten erhöht, 60 s, ϑ = 25 °CBasis = Schmierstoff auf synthetischer Grundlage + 3 Gew.% Öl bzw. PTFE

0

1

2

3

4

5

1.6

Vers

chw

eiß

kraf

t in

kN

(DIN

5135

0-2

)

1.2

Basis

Basis

+TMP0

5

Basis

+TMP0

5-

kom

m. P

TFE

Basis

+TMP0

5-

Seku

ndär

m.-P

TFE

0

1

2

3

4

5

0.7

2.2

3.0

0.7

2.42.9

Vers

chle

iß in

mm

(DIN

513

50-5

, E)

• reduzierter Verschleiß und erhöhte Verschweißkraft unabhängig vom PTFE-Typ

• PTFE-Sekundärmaterial und PTFE-Neuware zeigen ähnliches Verhalten:Performance der Öl-PTFEcg-Dispersion bleibt im Schmierstoff erhalten

Hoffmann T, Engelhardt T, Lehmann D: Hochleistungsschmierstoffe auf der Basis von PTFE-Öl-Dispersionen – Herstellung und Eigenschaften, T+S, 59 (2012) 18-23

Zusammenfassung

• Gammabestrahlung ist geeignet zur gezielten PTFE-Modifizierung - auch im großtechnischen Maßstab -, dabei zeigen modifizierte PTFE-Neuware und PTFE-Sekundärmaterial vergleichbare Eigenschaften

• Die definierte strahlenchemische Modifizierung von PTFE ist ein innovativer Weg, um die Eigenschaften von chemisch gekoppelten Kunststoff-PTFEcg-Werkstoffe für tribomechanische Anwendungen zuzuschneiden

• Tribologische Eigenschaften von Sek.-PTFE Öl-Dispersionen sind vergleichbar mit denen von PTFE-Neuware Öl-Dispersionen

• Modifizierte PTFE-Sekundärmaterialien können als Festschmierstoffe erfolgreich eingesetzt werden, sie halten Schritt mit kommerziellen PTFE-Mikropulvern und sind modifizierter PTFE-Neuware teilweise sogar überlegen

• I

Folie 19

� „anwendungsorientierte modifizierte“ PTFEcg-Produkte für die Praxis

Ein Ausgründungsprojekt des Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.

Folie 20

Dieses Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie sowie mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds der Europäischen

Union (ESF) gefördert.

Leibniz- Institut für Polymerforschung Dresden e.V.Hohe Straße 601069 Dresden

Die Bestrahlung: Gamma- vs. Elektronenstrahlung

Gammastrahlung Auswirkung Elektronenstrahlung Auswirkung

Dosisleistung geringhoher Kettenabbau, mäßige

Funktionalisierung hochMäßiger Kettenabbau, hohe

Funktionalisierung

Bestrahlungszeit hoch gering

Eindringtiefe hochProbentiefe ~ 50 cm (ÜDF

1.5) gering Probentiefe ~ 8 cm (ÜDF 1.5)

Materialerwärmung gering keine Nebenreaktionen hochRadikalrekombination,

Verzweigung

Sauerstoffdiffusion hoch Funktionalsierung im Bulk gering Oberflächenfunktionalisierung

Komplexität Prozessführung geringGeschlossene Behälter,

industrieller Prozess hochSpezielle Anlagen für PTFE

erforderlich

ÜDF • Sowohl Gamma- als auch Elektronenbestrahlung haben spezifische Vorzüge und Nachteile

• Die Gammabestrahlung von PTFE ist trotz der einfacheren Prozessführung weniger erforscht

• Das ForMaT-Projekt hat sich auf die Gammabestrahlung von PTFE konzentriert

Der Überdosisfaktor (ÜDF = Dmax/Dmin) bestimmt die Homogenität der Dosisverteilung im Material (Abhängig von Dichte und Schüttdichte des Materials)

Folie 21

Nachweis der chemischen Kopplung

- IR-Spektren (Ausschnitte) aus Modellversuchen zur chemischen Kopplung von PTFE-Mikropulvern an PEEK in Lösung

PTFE-Mikropulver Exp. 11 verfügt mit [C=O] = 16 [Endgruppen]/[CF2] über nur wenige funktionelle Gruppen. Schwingungsbanden von PEEK sind quasi nicht nachweisbar.

Der Funktionalisierungsgrad des PTFE-Mikropulvers Exp. 26 ist mit [C=O] = 923 deutlich höher. Eine chemische Kopplung von PEEK ist erkennbar.

Nasschemische Trennung von HPP-PTFE-CompoundsHPP werden in geeigneten Extraktionsmitteln gelöst. PTFE bleibt als unlöslicher Rückstand.

→ IR-Untersuchung

Verbesserung mechanischer und tribologischer Eigenschaften

durch Kompatibilisierung Folie 22

Charakterisierung von PTFE-cg. Öl-Dispersionen in Bezug auf OF-druck (DIN 51350-2/-5)

VKA Untersuchung I

Prinzip:


reduzierter Verschleiß und

erhöhte Verweißkraft

unabhängig vom PTFE-Typ

Verschleißtest: 1000 N, 60 s, Last: in 200 N-Schritten erhöht, 60 s, ϑ = 25 °C

Hoffmann T, Lehmann D, Schäffler M: Additives for lubricants containing poly(tetrafluoroethylene), Part 2: Tribological characterization, J. of Eng. Trib. (2011), accepted


PTFE-Nw. erreicht höhere VK-Zunahme

als Sek.-PTFE in TMP und in PAO

0

1

2

3

4

5

3.7

1.6

2.8

4.5

3.2

2.4

4.2

Ve

rsch

we

ißk

raft

/k

N(D

IN 5

1350

-2)

1.2

0

1

2

3

4

5

1.0

1.8

0.60.70.7

3.0

Ve

rsch

leiß

/m

m(D

IN 5

1350

-5, E)

10 G

ew.-%

PTFE

-Nw.-c

g. P

AO 6

17.5

Gew

.-%

17.5

Gew

.-%PAO 6

Sek.

-PTF

E-cg

.PAO

6

Sek.-

PTFE

-cg.

AP 2

40L

AP 2

40L

Sek.

-PTF

E-cg

.TMP0

5

PTFE

-Nw.-c

g.TM

P05

TMP0

5

Folie 23

Strahlenchemische Modifizierung von PTFE

CF2 CF2 CF2

+ O2

CF2

CF2

CF2

O

O

CF2 CF CF2

O

O

scissionC C C F scission

Funktionalisierung von PTFE durch

Strahlenmodifizierung

Chemische Kompatibilisierung durch reaktive Extrusion oder Dispergierung

PTFE-OO••••

(Radikale)

Schmierstoffe

Mineralöle, PAO,Esteröle etc.

CF2 CF CF2

O

O

CF2 COF + CF2

+ H2O

CF2 COOH + HF

PTFE-COF/-COOH(funktionelle Gruppen)

Gleitlacke

Lackdispersion auf Basis von PAI-PTFE-cg

Hochleistungskunststoffe

PEEK-PTFE-cg PAI-PTFE-cg PPS-PTFE-cg PSU-PTFE-cg

Folie 24

e- / γγγγ

Spaltung Spaltung

Herstellung von PTFE-cg. Öl-Dispersionen

Labor

Volumen: 0.25 L

Temp.-steuerung

PTFE/Öl Dispersion Öl-Bad


UT (T25)

ZR (CN20-F2)

UT (T50)

UT (UTL 2000)

halbtechnischer Maßstab

Volumen: 5 L

technischer Maßstab

Volumen: 200 L

20x

40x

Folie 25

Aufbau von PTFE

• Basierend auf einer Kohlenstoffkette (schwarz)

• Nahezu vollständig mit Fluoratomen umhüllt (grün)

Eigenschaften

+ Breiter thermischer Anwendungsbereich

(-260°C to 300°C)

+ Nahezu universelle chemische

Beständigkeit

+ Sehr niedriger Reibungskoeffizient+ Exzellente Antihafteigenschaften

- Nicht thermoplastisch verarbeitbar

Fig.: Chain structure PTFEQuelle: http://www.3dchem.com/

Polytetrafluorethylen – PTFE

Folie 26

Nachteile von unmodifiziertem PTFE:

• Als Additiv nur in Form einer physikalischen Mischung einsetzbar(keine chemische Kopplung oder Kompatibilisierung möglich):

− Ungenügende PTFE–Zerteilung und -verteilung

− Unzureichende Suspensionsstabilität (Schmierstoffe)

− Einlagerungen bilden Fehlstellen bzw. generieren „Bruchstellen“ unter

Belastung (Kunststoffe)

− keine/nur geringe Haftung im Matrixmaterial und auf der

Gegenkörperoberfläche

Vorteile von modifiziertem PTFE:

• Kopplung/Kompatibilisierung mit Ölen− stabile und homogene Dispergierung

• Kopplung mit Matrixpolymer − konstantes Eigenschaftsprofil

− Erhöhung der Verschleißfestigkeit

− stabile (Verarbeitungs-) Morphologie

− PTFE wirkt als Schlagzähmodifikator

PTFE-Modifizierung durch

strahlenchemischen Abbau

PTFE - Einfluss auf die Verarbeitungs- undGebrauchseigenschaften

Folie 27

Documents

Upcycling von PTFE und der Einsatz als Additiv für ...€¦ · Upcycling von PTFE und der Einsatz als Additiv für Hochleistungskunststoffe und -schmierstoffe Th. Engelhardt, Dr