Füllstoff- und Pigmentbehandlung 

Dynasylan® bildet molekulare Brücken 

Mehr als 30 Prozent aller Thermoplaste und Kautschukverbundstoffe weltweit enthalten Füllstoffe. Die Verteilung von Füllstoffen und Pigmenten in Polymeren ist allerdings eine große technologische Herausforderung. Hier kommen Silane ins Spiel – denn sie bilden die Brücke von der organischen zur anorganischen Welt. Erst sie ermöglichen durch eine bessere Fließfähigkeit oder Formbarkeit eine leichte Verarbeitung und verleihen den Endprodukten hochwertige Eigenschaften, wie mehr Stabilität oder bessere Leitfähigkeit.

Schon seit ihrer Entwicklung vor über 50 Jahren werden Organosilane genutzt, um Verbundstoffe und Pigmente zu veredeln und ihre Lebensdauer zu verlängern. Die chemische Verbindung, die durch die Silane entsteht, ist entscheidend für die verbesserten mechanischen Eigenschaften der Polymere.

Silane sorgen für Verteilung der Füllstoffe und Pigmente

Anorganische Minerale wie Kaolin, Tonminerale, Talkum, Glimmer und Quarz zählen zu den am meisten verbreiteten Füllstoffen. Außerdem werden funktionelle Füllstoffe wie ATH (Aluminiumhydroxid) und MDH (Magnesiumhydroxid) sowie anorganische Pigmente wie TiO2 in Kunststoffen eingesetzt. Damit sie sich homogen verteilen, muss allerdings ihre anorganische Oberfläche verändert werden. Organosilane verbinden sich mit der Mineraloberfläche und ermöglichen über ihre organische Seitenkette eine Verbindung mit organischen Stoffen wie Polymeren. Erst dann können die Füllstoffe und Pigmente in Kunststoffen optimal verarbeitet werden und somit ihre Wirkung bestmöglich entfalten.

Behandlung mit Dynasylan®: Weniger Wasser und bessere Schmelzflussrate

Dynasylan® Silane von Evonik sind die idealen Haftvermittler. Sie verbinden sich mit anorganischen Füllstoffen unterschiedlicher Polaritäten. Dies ist durch ihrer hybriden Struktur möglich. Dynasylan® gibt es für fast alle Arten von Pigmenten, Füll- und Kunststoffen. Die Behandlung mit Dynasylan® macht die Polymere außerdem deutlich wasserabweisender. Je weniger Wasser eindringt, desto leichter lässt er sich weiterverarbeiten und desto langlebiger ist der Kunststoff. Zur Hydrophobierung kommen vor allem Alkylsilane zum Einsatz. Je nach gewünschtem Effekt werden auch funktionelle Silane oder Silan-Oligomere genutzt. Die Verwendung von Dynasylan® reduziert nicht nur die Wasseraufnahme erheblich, sie wirkt sich positiv auf die Schmelzflussrate aus. So verbessert sich das Schmelzflussverhältnis mit Dynasylan® SIVO 214 bereits um das Dreifache, mit Dynasylan® 1189 sogar um etwa das Fünffache. Das wiederum hat entscheidenden Einfluss auf die Verarbeitbarkeit und Verarbeitungskosten.

Dynasylan® wirkt – das zeigt das Mikroskop

Die Silanbrücke lässt sich sogar unter dem Mikroskop erkennen. Vor der Behandlung sind Spalten zwischen der Oberfläche des Füllstoffs und der Polymer-Matrix ersichtlich. Nach der Silan-Behandlung ist die chemische Bindung zwischen Füllstoff und Kunststoff erkennbar.

Funktionelle Modifizierung von Pigmenten

Auch bei anorganischen Pigmenten wie Titanoxid (TiO2), Eisenoxid (FeO) oder Aluminiumoxid (ATH) verbinden sich die Silane mit der Oberfläche. Je nach verwendetem Silan vermindert sich die Viskosität und erhöht folglich den Füllgrad beziehungsweise verbessert sich die Haftung des Füllstoffs an den Kunststoff.

Die Vorteile auf einen Blick:

  • Bessere Verteilung der Füllstoffe
  • Höherer Füllstoffgehalt
  • Bessere Fließfähigkeit und Formbarkeit
  • Sehr gute Haftung
  • Längere Lebensdauer der Polymere
  • Reduzierte Wasseraufnahme
  • Einfachere Weiterverarbeitung
  • Geringere Produktionskosten