Dreyplas + Mitsui: Bessere Gleiteigenschaften und weniger Abrieb ohne PFAS - UHMW-PE-Feinpulver substituiert PTFE in Kunststoffen, Kautschuken, Farben und Lacken

Kugelförmiges Mipelon UHMW-PE-Feinpulver von Mitsui Chemicals kann PTFE als Modifikator für die Gleiteigenschaften von Thermoplasten, Kautschuken, Farben und Lacken sowie Ölen und Fetten substituieren - (Bild: Mitsui Chemicals).

Das kugelförmige UHMW-PE-Feinpulver „Mipelon“ von Mitsui Chemicals Europe bietet eine Alternative zu PTFE in Bezug auf Gleitreibung, Abriebfestigkeit und chemische Beständigkeit bei Kunststoffen, Kautschuken, Farben und Lacken. Limitierender Faktor bei der Substitution von PTFE ist die niedrigere Schmelztemperatur von UHMW-PE, die bei rund 135°C liegt. Während „Mipelon“ den weiteren Anbieterangaben zufolge allgemein bei Temperaturen von bis zu 120°C eingesetzt werden kann, eignet sich die Spezialtype „PM200C“ als Additiv in Kohlenwasserstoff-Öl für Temperaturen bis zu 200°C. Anders als PE-Pulver soll sie dort auch bei höheren Temperaturen nicht zum Aufquellen neigen und ihre Form und Funktion beibehalten. Darüber hinaus soll sie sich im Kunststoff-Masterbatch durch ein verbessertes Dispergier-Verhalten auszeichnen.

Bei gleicher Dosierung soll in vielen Fällen ein niedrigerer Gleitreibungskoeffizient und eine verbesserte Abriebfestigkeit als mit PTFE resultieren, was einen sparsamen Einsatz ermöglichen soll. Zusätzlich unterstützt die etwa halb so hohe Dichte von 0,97 g/cm³ die Gewichtsreduzierung. Mitsui Chemicals Europe vertreibt „Mipelon“ direkt und über den Distributor Dreyplas, der auch kundenspezifische Neu- und Weiterentwicklungen begleitet.

Als kennzeichnend für „Mipelon“, dessen Molekulargewicht rund 2 Mio g/mol beträgt, gelten die sehr geringen Größen der speziellen kugelförmigen Partikel. So liegt die durchschnittliche Partikelgröße (D50) für den Typ PM-200 bei rund 10 µm, was die derzeit weltweit kleinsten Abmessungen für diese Produktgruppe sein sollen. Bei dem Typ „XM-220“ liegt der D50-Wert bei rund 30 µm und bei dem Typ „XM-330“ bei 65 µm. Die größeren Partikel kommen für die Modifikation von Kautschuken und Kunststoff-Compounds sowie als Filter zum Einsatz. Dem gegenüber sollen sich die besonders feinpulvrigeren Typen optimal für Farben und Lacke eignen. Derzeit entwickelt Mitsui Chemicals Inc. in Japan Pulvertypen mit einem D50-Wert von unter 5 µm sowie von rund 6 µm. Letztere sei bereits als Muster verfügbar. Die kommerzielle Verfügbarkeit ist für Ende 2025 geplant.

Generell sollen die kugelförmigen Partikel mit ihrer glatten Oberfläche und der engen Partikelgrößenverteilung eine sehr gute Dispergierung unterstützen. Die Partikelgrößenverteilung von „Mipelon“ sei dabei deutlich enger als die von PTFE, und sie soll auch einen erheblich geringeren Anteil großer Partikel aufweisen. Zudem soll das Material unter langzeitiger Beanspruchung nicht nur gegenüber PTFE sondern auch im Vergleich zu PA11 und PA12 sowie zu PE-Wachsen geringere Gleitreibungs- und Abriebwerte aufweisen.

„Mipelon“ soll sich weiterhin durch seine hohe chemische Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und organischen Chemikalien auszeichnen. Darüber hinaus soll es so gut wie kein Wasser oder Feuchtigkeit aufnehmen. Die meisten Typen seien nach EU- und US-Recht für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt geeignet.

Aufgrund dieses breiten Eigenschaftsspektrums reichen typische Anwendungen von chemisch resistenten Oberflächenbeschichtungen, einschließlich elektrostatischer Pulverbeschichtungen, wasser- oder lösemittelbasierter Sprühlacke und Tauchlacke, bis hin zur Additivierung von Gummi und Thermoplasten. Anwendungsbeispiele sind gummibeschichtete Walzen, Beschichtungen von Gummiprofilen für die Automobilindustrie, Kunststoff-Compounds, Anti Blocking bei Folien anstelle von Zeolithe und Silizium, Öle und Fette mit Notschmierung.

Gemeinsam mit Kunden entwickeln Dreyplas und Mitsui Chemicals Europe mit Kunden Lösungen zur Substitution von PTFE durch UHMW-PE und zur Optimierung von tribologischen Eigenschaften. Dies schließt auch den Einsatz des in Granulatform verfügbaren LubmerUHMW-PE ein, das Mitsui Chemicals für Extrusions- und Spritzgussanwendungen entwickelt hat.

Weitere Informationen:
jp.mitsuichemicals.com/en/special/uhmw-pe/index.html und jp.mitsuichemicals.com/en/special/uhmw-pe/pfas_regulations/, www.dreyplas.com

Dreyplas + Mitsui Chemicals, Meerbusch

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