Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 3: BMC-Formmasse, Vearbeitung

Anschrift
tetra-DUR Kunststoff-Produktion GmbH
21217 Seevetal
Brookdamm 3
Kontakt
Dr. Bernd Jaschinski
Tel: +49 40 769832-11
E-Mail: bjaschinski@citadelplastics.com.de
FKZ
22023115
Anfang
01.07.2016
Ende
31.12.2018
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Fördervorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung – heute im wesentlichen synthetische Polyesterharze, Schnittglasfasern und Füllstoffe (meistens Kreide oder Aluminiumhydroxid) durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Dies umfasst die Verstärkungsfasern (hier besonders bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen anstelle von synthetischen Feststoffen) und als besonders wesentliche Komponente das Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner). Ein weiterer twicklungsschwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, die im Wesentlichen in der Anlage gebrochen werden, ist es bei Einsatz von Naturfasern erforderlich, dass die Fasern geschnitten werden müssen. Die erforderliche Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Entwicklung der nativ-basierten BMC-Formmasse Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften Erstellen der Verarbeitungsanweisung Ermittlung von Materialeigenschaften
Ergebnisdarstellung
Ein BMC besteht aus den Hauptkomponenten Fasern, Füllstoff und Harz sowie Nebenkomponenten wie Trennmittel, Schwundkompensatoren, Initiatoren / Inhibitoren, Pigmenten. Im Rahmen des Projektes wurden für die BMC-Herstellung geeignete kommerziell erhältliche heimische Fasertypen auf Basis von Flachs und Hanf identifiziert. Wichtige Kriterien für die Eignung sind Faserlänge und Freiheit von Schäben. Bei zu langen Fasern treten Wickler an der Kneter-Welle und Verklumpungen im Material auf. Schäben wirken sich im späteren Formteil als Fehler aus. Aus ungesättigtem Polyesterharz auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Bio-UP-Harz), geeigneten Flachs- bzw. Hanffasertypen, nativen Füllstoffen und zum Teil biobasierten Additiven wurden BMC-Massen entwickelt. Das Bio-UP-Harzsystem wurde mit klassischen Reaktiv-Systemen eingestellt. Der entwickelte Werkstoff besteht zu ca. 99% aus bio- bzw. nativ basierten Rohstoffen. Bei der Herstellung der nativ-basierten BMC-Formmassen fiel positiv auf, dass in der Handhabung der Rohstoffe im Vergleich zu konventionellen BMCs mit Naturfaseranteil kein Unterschied aufgetreten ist. Es können bestehende Produktionsmittel verwendet werden. Im Vergleich zum Stand der Technik liegen die Prüfwerte der nativ basierten Formmassen größtenteils in der Größenordnung der vergleichbaren petrochemisch basierten Formmassen mit leichter Abweichung zum Schlechteren hin. Hier besteht noch Optimierungspotential. Durch Versuche im eigenen Haus und beim Projektpartner konnte gezeigt werden, dass sich die entwickelten Formmassen grundsätzlich wie konventionelle BMC-Massen im Pressverfahren auf bestehenden Fertigungsmaschinen herstellen lassen.

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