Borealis führt neues stabilisiertes Polypropylen für Weiße Ware ein

Borealis, führend in Polyolefinen, hat mit MB350WG eine neues Polypropylen entwickelt und eingeführt, das für Anwendungen eingesetzt wird, die bisher nicht im Leistungsbereich der Polypropylene lagen. Diese neue Anwendung aus Polypropylen wurde gemeinsam von BSH und Borealis entwickelt. Dabei wurde der Edelstahlbehälter im Innenraum des Geschirrspülers durch einen Spritzgussteil ersetzt, der aus MB350WG gefertigt wird. Dadurch kam es zu einer deutlichen Reduktion der Fertigungskosten, wobei Produkteigenschaften, wie z.B. Korrosionsbeständigkeit und Schallisolierung, weiter verbessert werden konnten. Die Innenbauteile von Geschirrspülern sind im Normalbetrieb stark korrosiven Chemikalien ausgesetzt, wie Reinigern und Klarspülern. Materialien in diesem Umfeld müssen der aggressiven Wirkung dieser Mittel standhalten. Obwohl Polypropylen im Spektrum der meistverwendeten Polymere eine relativ hohe Chemikalienbeständigkeit bietet, galt es für diesen Einsatzbereich ein spezielles Stabilisierungssystem zu entwickeln. Die Chemikalienbeständigkeit thermoplastischer Anwendungen hängt von mehreren Kriterien ab, einschließlich Art des Reinigers, Einwirkungsdauer, Temperatur und Eingeformten sowie Betriebsbedingten Spannungen. Hinzu kommt die Gefahr von Polymerabbau durch chemische Reaktionen im Betriebsumfeld, wie Oxidation. Letztere wird durch den Einfluss von Wärme und Wasser verursacht und kann die Eigenschaften von Polypropylenen beeinträchtigen bzw. deren Molmasse und mechanische Leistungsfähigkeit reduzieren. Dies kann zu Verfärbungen (insbesondere Gelbfärbung) und Glanzverlust führen. Die Suche nach einem Stabilisierungssystem, das diese Herausforderungen meistern würde, mündete schließlich in die Entwicklung von MB350WG, einem Talkumgefüllten Polypropylen speziell für Weiße Ware. Stabilisierungstests Im Mittelpunkt der entsprechenden Materialprüfungen standen Verfärbung, mechanische Eigenschaften, Langzeit- Wärmeformbeständigkeit und Gelbverfärbung unter dem Einfluss folgender Testmedien: • 95°C heißes Wasser • Somat-Pulverlösung 1% bei 75°C • Somat-Klarspülerlösung 0,3% bei 75°C • Ölivenöl/ Wasser-Lösung 1:200 bei 75°C Vorläufige Benchmark-Tests mit Standardpolypropylen ergaben eine schnelle Verfärbung, die jedoch bei kurzzeitiger Lagerung keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Materials hat. Verfärbungen sind dennoch unerwünscht, da sie das Aussehen der Anwendung beeinträchtigen. Die Auswirkung der Chemikalien auf die Farbe von MB350WG wurde anhand von einheitlich 80 x 80 mm großen und 2 mm dicken Materialproben, die jeweils 40 Tagen lang in den genannten Lösungen gelagert worden waren, im Vergleich mit der Farbe von nicht gelagerten, neuen Proben geprüft. Die einprozentige Somat-Pulver und die Olivenöllösung ergaben dabei die geringste Verfärbung. Auch die Lagerung in der Klarspülerlösung ergab noch akzeptable Resultate. Darüber hinaus wurde das Material bei 95°C geprüft, um die Reaktion zu beschleunigen – eine Temperatur, wie sie in Geschirrspülern normalerweise nicht vorkommt. Insgesamt wurde befunden, dass die Verfärbung des neuen Borealis-Materials bei 40 Tagen den Sättigungsgrad erreicht, ab dem keine nennenswerte Weiterverfärbung auftritt, und innerhalb der Spezifikationen des Geräteherstellers liegt. Die Auswirkung der Reiniger auf die mechanischen Eigenschaften von MB350WG wurde anhand von Zugprüfstäben und 60 Tagen Lagerung in den Lösungen geprüft. Dabei zeigte sich, dass der relative Elastizitätsmodul – also der E-Modul nach Lagerung im Vergleich zum ursprünglichen E-Modul – unter dem Einfluss aller vier Lösungen sich jeweils nur geringfügig verändert hat. Da das Material während der Nutzungsdauer des Geschirrspülers hoher Wärme und Feuchtigkeit ausgesetzt ist, was thermische Oxidation begünstigt, musste auch die Langzeitstabilität geprüft werden. Dabei war außerdem zu berücksichtigen, dass Stabilisatoren an die Oberfläche des Polypropylens diffundieren können, wo sie ihre Wirkung verlieren. 1 mm dicke, Spritzgegossene Materialproben wurden zu diesem Zweck zunächst 21 Tage lang in den genannten Lösungen gelagert, dann bei 150°C bis zum Verspröden getrocknet. In allen Fällen standen die Resultate im Einklang mit den Vorgaben des Geräteherstellers. Da weiß eingefärbtes Polypropylen vergilben kann, wenn die Temperatur im Lagersilo steigt, wurde auch dieser Effekt anhand von 80 x 80 x 2 mm großen Materialproben getestet. Ein Teil der Proben wurde zu diesem Zweck 4 Tage lang mit Heißluft von 150°C beaufschlagt und anschließend mit den nicht erwärmten Proben verglichen. Auch hierbei zeigte sich, dass die Verfärbung von MB350WG nach 4 Tagen den Sättigungsgrad erreicht, ab dem keine nennenswerte Weiterverfärbung mehr auftritt, und innerhalb der Spezifikationen des Geräteherstellers liegt. Die Summe der Testresultate erbrachte den schlüssigen Nachweis, dass MB350WG von Borealis sich unter dem Einfluss typischer aggressiver Medien in diesem Einsatzbereich – wie Reinigern, Klarspülern und Ölen – äußerst stabil verhält. Und dass dabei, nicht weniger wichtig, auch seine ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben. Nachdem somit die ideale Eignung des Materials für die Geschirrspülerwanne von Bosch Siemens feststand, wurde MB350WG vor einigen Monaten kommerziell eingeführt. Die Auswirkung der Chemikalien auf die Farbe von MB350WG wurde anhand von einheit-lich 80 x 80 mm großen und 2 mm dicken Materialproben, die jeweils 40 Tagen lang in den genannten Lösungen gelagert worden waren, im Vergleich mit der Farbe von nicht gelagerten, neuen Proben geprüft. Text + Bilder: Borealis A/S Lyngby Hovedgade 96 2800 Kongens Lyngby Denmark Tel: +45.4596.6000 Fax: +45.4596.6123 Web: www.borealisgroup.com