Wirkungsweise von Nukleierungsmitteln
Der Prozess der Erstarrung einer teilkristallinen Polymerschmelze aus PP, PE, PA oder PET lässt sich durch Nukleierungsmittel positiv beeinflussen und beschleunigen.
So erstarrt z.B. PP erst bei Temperaturen deutlich unter der Schmelztemperatur und bildet dabei wenige, bis 100 µm große Kristalle, sog. Sphärolithe.
Setzt man der Polymerschmelze Nukleierungsmittel zu, so wirken diese als zusätzliche Kristallisationskeime und sorgen dafür, dass die Erstarrung schon bei Temperaturen deutlich über der Schmelztemperatur erfolgt und sich dabei viele kleinere und gleichförmigere Sphärolithe bilden.
Vorteile durch die Nutzung von Nukleierungsmitteln
Der erzielbare Effekt ist bei PP am größten. Hier verschiebt sich die Rekristal-lisationstemperatur um bis zu 30 °C nach oben, sodass man bei der Spritzguss-Verarbeitung die Fertigteile deutlich früher entformen kann und somit eine Reduzierung der Zykluszeit um bis zu 30 % möglich ist.
Außerdem weisen die Fertigteile durch den gleichförmigeren Aufbau aus vielen kleinen Sphärolithen eine deutlich höhere Kristallinität auf. Dies wiederum äußert sich in der Zunahme der Festigkeit (E-Modul) und der Wärmeformbeständigkeit sowie in einem gleichmäßigerem Schrumpfverhalten und somit geringerem Verzug.
Die chemische Beständigkeit und die Barriere-Eigenschaften (z.B. unerwünschter Sauerstoff-Durchtritt) werden ebenfalls verbessert.
Eine spezielle Gruppe der Nukleierungsmittel, die sog. Clarifier, sorgen für die Bildung besonders homogener und feinkristalliner Strukturen, sodass beim Durchtritt von Licht durch dünne Fertigteile praktisch keine Lichtstreuung mehr erfolgt und dadurch die Transparenz und der Oberflächenglanz, z.B. von PP, signifikant erhöht werden.
Wirkstoffe
Zwischenzeitlich stehen einige hochwirksame Nukleierungsmittel und daraus hergestellte Masterbatche zur Verfügung. Für die Auswahl im konkreten Anwendungsfall spielen Effizienz, Geschwindigkeit, Verträglichkeit, Geruch und Geschmack sowie natürlich der Preis eine Rolle. In aller Regel rechtfertigt aber der erzielbare Nutzen, z.B. die höhere Produktivität durch geringere Zykluszeiten, die Mehrkosten durch das Nukleierungsmittel-Masterbatch.
Lebensmittelkontakt
Nahezu alle unserer Nukleierungsmittel-Masterbatche dürfen laut den Kunststoff-Empfehlungen des BfR, der Kunststoffrichtlinie 2002/72/EG, der FDA oder anderer
Regularien in Kunststoffartikeln mit Lebensmittelkontakt eingesetzt werden.
Detaillierte Produktempfehlungen und Bestätigungen sind auf Anfrage erhältlich.
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