Veröffentlicht am 27. September 2024 von Yidan Zhong
Was sind Kunststoffadditive?
Kunststoffadditive sind natürliche oder synthetische anorganische oder organische Verbindungen, die die Eigenschaften von reinem Kunststoff verändern oder ihm neue Eigenschaften verleihen. Hersteller mischen Harz und Additiv-Masterbatches in spezifischen Verhältnissen, die auf den Produktanforderungen basieren, und stellen daraus verschiedene Materialien her. Nach der Weiterverarbeitung durch Gießen, Pressen, Formen usw. erhält die Ausgangsmischung die gewünschte Form.
Durch das Mischen verschiedener Additive mit Kunststoffgranulat lassen sich die Eigenschaften von Kunststoffen vielfältig verändern, beispielsweise ihre Festigkeit, Isolierfähigkeit und ihr Glanz. Additive machen Kunststoffgegenstände nicht nur leichter, sondern verbessern auch ihre Farbe und erhöhen somit die Zuverlässigkeit des Produkts für die Anwender. Aus diesem Grund werden 90 % der Kunststoffe mit Additiven versetzt.KunststoffprodukteWeltweit werden Additive eingesetzt, da reiner Kunststoff im Allgemeinen nicht robust, haltbar und fest ist. Additive müssen kombiniert werden, damit Kunststoff auch unter rauen Umweltbedingungen beständig ist.
Welche Kunststoffzusatzstoffe werden heutzutage am häufigsten verwendet?
1. Antiblockmittel (Antihaftmittel)
Haftung kann die Filmverarbeitung und -anwendung negativ beeinflussen und den Film unter Umständen unbrauchbar machen. Antiblockmittel rauen die Filmoberfläche auf, um einen Streckeffekt zu erzielen. Dadurch wird der Kontakt zwischen den Filmen reduziert und ein Verkleben verhindert.
Antiblockmittel müssen hochwirksam sein, zuverlässige Qualität und Stabilität aufweisen und die Folieneigenschaften, insbesondere von LLDPE- und LDPE-Folien, möglichst nicht beeinträchtigen. Sie werden häufig zusammen mit Gleitmitteln eingesetzt, um optimale Verarbeitungsbedingungen für Folien zu schaffen.
Gängige Bestandteile von Antiblockmitteln sind synthetische Kieselsäure (SiO₂) wie pyrogene Kieselsäure, Kieselgel und Zeolith sowie natürliche und mineralische SiO₂-Verbindungen wie Ton, Kieselgur, Quarz und Talkum. Synthetische Materialien haben den Vorteil, nicht kristallin zu sein (wodurch kreideartiger Staub vermieden wird), während natürliche Materialien eine spezielle Behandlung zur Staubreduzierung erfordern.
2. Klärungsmittel
Bei der Verarbeitung können Faktoren wie Füllstoffe oder recycelter Kunststoff die Produkttransparenz beeinträchtigen. Klärungsmittel bieten hier Abhilfe, indem sie den Produktglanz erhöhen und gleichzeitig die Herstellungskosten senken.
Klärungsmittel verbessern die Klarheit bei geringer Dosierung und bieten gleichzeitig Potenzial für kürzere Zykluszeiten und Energieeinsparungen. Sie beeinträchtigen weder Schweißen, Haftung noch andere Verarbeitungseigenschaften.
3. Kunststofffüllstoffe
Masterbatches für Kunststofffüllstoffe, typischerweise auf Basis von Calciumcarbonat (CaCO3), werden in der Kunststoffindustrie eingesetzt, um die Eigenschaften von Harzen oder Polymerharzen zu modifizieren und so die Produktkosten zu senken.
Die Mischung aus Steinpulver, Additiven und Primärharz wird zu flüssigem Harz geschmolzen und zu Granulat abgekühlt, das dann mit Rohkunststoff für Verfahren wie Blasformen, Spinnen und Spritzgießen vermischt wird, um Kunststoffprodukte herzustellen.
Bei der Verarbeitung von PP-Kunststoff beeinträchtigen Faktoren wie Schrumpfung und Verzug häufig die Produktqualität. Härter beschleunigen den Formgebungsprozess, reduzieren den Verzug und verbessern die Transparenz. Zudem verkürzen sie die Presszyklen und steigern so die Produktionseffizienz.
4. UV-Stabilisatoren (UV-Zusätze)
Ultraviolettes Licht kann die Bindungen in Polymeren aufbrechen, was zu photochemischem Abbau und in der Folge zu Kreidung, Verfärbung und dem Verlust physikalischer Eigenschaften führt. UV-Stabilisatoren wie HALS (Hindered Amine Light Stabilizers) neutralisieren die für den Abbau verantwortlichen freien Radikale und verlängern so die Lebensdauer des Produkts.
5. Antistatische Zusätze
Bei der Verarbeitung erzeugen die Kunststoffgranulate statische Elektrizität, die Staub an die Oberfläche zieht. Antistatische Zusätze reduzieren die Oberflächenladung der Folie, verbessern so die Sicherheit und verringern die Staubansammlung.
Typen:
Nicht dauerhafte Antistatika: Oberflächenmittel, organische Salze, Ethylenglykol, Polyethylenglykol
Dauerhafte Antistatika: Polyhydroxypolyamine (PHPA), Polyalkylcopolymere
6. Trennmittel
Folien haften oft aufgrund von Adhäsionskräften, entgegengesetzten Ladungen oder Vakuumkräften aneinander und lassen sich daher nur schwer trennen. Trennmittel raut die Folienoberfläche auf, sodass Luft eindringen und ein Verklumpen verhindern kann. In manchen Fällen werden antistatische Elemente eingesetzt, um eine Aufladung zu vermeiden.
7. Flammschutzmittelzusätze
Kunststoffe sind aufgrund ihrer Kohlenstoffkettenstruktur leicht entzündlich. Flammschutzmittel verbessern die Feuerbeständigkeit durch Mechanismen wie die Bildung von Schutzschichten oder das Abfangen freier Radikale.
Gängige Flammschutzmittel:
Halogenierte Flammschutzmittel
DOPO-Derivate
Anorganisch: Aluminiumhydroxid (Al(OH)3), Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2), roter Phosphor
Organisch: Phosphate
8. Antibeschlagzusätze
Antibeschlagmittel verhindern, dass sich Wasser in Form von Tröpfchen auf der Oberfläche von Kunststofffolien niederschlägt, was häufig bei Lebensmittelverpackungen in Kühlschränken oder Gewächshäusern zu beobachten ist. Diese Mittel sorgen für klare Sicht und verhindern das Beschlagen.
Gängige Antibeschlagmittel:
PLA (Polymilchsäure)
Lanxess AF DP1-1701
9. Optische Aufheller
Optische Aufheller, auch bekannt als Fluoreszenzweiß, werden häufig eingesetzt, um UV-Licht zu absorbieren und sichtbares Licht abzugeben. Dadurch wird das Aussehen von Kunststoffprodukten verbessert. Dies trägt dazu bei, Verfärbungen, insbesondere bei recycelten Kunststoffen, zu reduzieren und Farben leuchtender und kräftiger zu machen.
Gängige optische Aufheller: OB-1, OB, KCB, FP (127), KSN, KB.
10. Additive zur Unterstützung des biologischen Abbaus
Kunststoffe benötigen lange Zeit zum Abbau und stellen daher eine Herausforderung für die Umwelt dar. Biologisch abbaubare Additive wie Reverte beschleunigen den Kunststoffabbau unter Umwelteinflüssen wie Sauerstoff, Sonnenlicht und Temperatur.
Diese Zusatzstoffe helfen dabei, nicht biologisch abbaubare Kunststoffe in biologisch abbaubare Materialien umzuwandeln, ähnlich wie natürliche Stoffe wie Blätter oder Pflanzen, und tragen so zur ökologischen Nachhaltigkeit bei.
Veröffentlichungsdatum: 27. September 2024
