Markierte Probekörper des neuen halogenfrei flammgeschützten Hochmodul-Polyamids Durethan BKV45FN04 werden für einen Zugversuch in eine Prüfmaschine eingespannt.
Foto: Lanxess

Werkstoffe

Lanxess: Flammwidrig und Zugfest

Der Spezialchemie-Konzern Lanxess hat sein Portfolio an flammgeschützten Polyamid 6-Compounds der Marke Durethan um zwei mit Glasfasern hochverstärkte Produktvarianten erweitert.

Beide Compounds zeichnet neben einer hervorragenden Flammwidrigkeit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei zugleich guter Zähigkeit aus. Sie eignen sich besonders für mechanisch hochbelastete Komponenten wie etwa Strukturbauteile in der Gerätetechnik mit Flammschutz-Anforderungen sowie für Kompaktleistungsschalter im Niedrigspannungsbereich (MCCB).

„Außerdem bieten sie sich zur Substitution von Druckgussmetallen und Duroplasten an, wenn deren hohe Steifigkeit nicht benötigt wird. Der Verarbeiter profitiert dann von den großen Formgebungsfreiheiten und der Wirtschaftlichkeit, die der Spritzguss eröffnet“, sagt Alexander Radeck, Anwendungsentwickler im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM).

5VA-Zertifizierung nach UL 94

Durethan BKV45FN04 ist mit 45 Gewichtsprozent Kurzglasfasern verstärkt. Sein Flammschutzpaket ist frei von Halogenen und rotem Phosphor. Das Hochmodulmaterial ist deshalb frei einfärbbar. Die hohe Flammwidrigkeit zeigt sich im UL 94-Test der US-Prüfgesellschaft Underwriters Laboratories Inc. Der Werkstoff besteht den Test bei 0,4 mm Probekörperdicke mit der besten Klassifizierung V-0. „Außerdem erreicht das Compound im noch strengeren UL 94-5V-Test die beste Einstufung 5VA bereits bei 1,0 mm, was entsprechend auf der UL-Yellow Card eingetragen ist“, so Radeck.

Mit einem CTI A-Wert (Comparative Tracking Index, IEC 60112) von 600 V ist der Werkstoff besonders kriechstromfest. Elektronische Bauelemente können daher in engen Abständen positioniert werden, ohne dass Kurzschlüsse und Gerätedefekte durch Kriechströme auftreten. Eine weitere Stärke des Materials ist die Hochspannungskriechstromfestigkeit nach DIN EN 60587 und ASTM D2303 (Inclined Plane Tracking, IPT). Der Test stellt nach, wie stark sich die Isolationsfähigkeit einer Oberfläche bei höheren Spannungen im Freien durch Feuchte und Verunreinigungen verändert. Radeck: „Unser Werkstoff ist auf der Yellow Card mit einer guten IPT-Prüfspannung von einem Kilovolt bei 60 Minuten Kriechzeit gelistet. Er eignet sich daher etwa auch für Komponenten in Hochvolt-Batteriesystemen von Elektrofahrzeugen.“

Hohe Glühdrahtfestigkeit

Das zweite neue Polyamid 6 von Lanxess steht kurz vor der Markteinführung und enthält über 50 % Kurzglasfasern. Mit seinem halogenhaltigen Flammschutzpaket erreicht es in den UL 94-Tests ebenfalls eine V-0- (0,75 Millimeter) und 5VA-Klassifizierung (UL-Yellow Card). Die hohe Flammwidrigkeit gibt sich weiterhin in Glühdrahtprüfungen nach IEC 60695-2-12/13 zu erkennen. So wird der GWIT-Test (Glühdrahtentzündungstemperatur, Glow Wire Ignition Temperature) mit 775 °C sicher erfüllt. „Dies prädestiniert den Werkstoff für mechanisch stark beanspruchte Bauteile beispielsweise in Haushaltsgeräten (IEC 60335-1). Große Chancen hat er darüber hinaus bei Gehäuseteilen und Abdeckungen von Leistungsschutzschaltern“, erklärt Radeck. Die Kriechstromfestigkeit CTI A des Compounds ist mit 575 °C hoch (PLC 0 auf UL-Yellow Card).

Leichtfließend für komplexe Geometrien

Beide neue Konstruktionsmaterialien sind durch die hohen Glasfasergehalte ungewöhnlich steif und fest. So hat etwa Durethan BKV45FN04 einen Zugmodul von 16.000 Megapascal (spritzfrisch). Trotz der Glasfaserverstärkung ist die Schmelze beider Thermoplaste dank der EasyFlow-Technologie leichtfließend. Radeck: „Dadurch können geringe Wanddicken, komplexe Bauteilgeometrien und längere Fließwege umgesetzt werden.“

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