thermoplaste | thermoplastics

THERMOPLASTE | THERMOPLASTICS
High Performance Fillers für anspruchsvolle
Anwendungen
Cristobalit:
SIKRON®, SILBOND®
Kaolin:
Kaolin TEC 110
Die Anforderungen an einen modernen Kunststoff z.B. in der Automobilindustrie steigen stetig. Die geforderten Eigenschaften können die Polymere alleine nicht mehr erfüllen. Aus diesem Grund werden sie mit hochwertigen, funktionellen Füllstoffen auf Basis des körnigen Cristobalits, des
nadelförmigen Wollastonits und der plättchenförmigen Minerale Glimmer
sowie Kaolin verstärkt. Diese Hochleistungsfüllstoffe liefern einen entscheidenden Beitrag, die mechanischen und thermischen Eigenschaften der
Compounds zu verbessern. Funktionelle Füllstoffe führen im Polymersystem,
und damit im Fertigteil z. B. zu einer erhöhten Kratzfestigkeit, zu einer
Reduzierung des thermischen Verzugs und zu einer Verbesserung der
Zugfestigkeit bzw. des Zugmoduls unter Beibehaltung der Schlagfestigkeit.
• Formel: SiO2
• Formel: Al2[(OH)4Si2O5]
• Dichte von 2,35 g/cm
3
• Dichte von 2,6 g/cm3
• Härte von 6,5 (Mohs)
• Härte von 2 (Mohs)
• hoher Weißgrad
(Y-Farbwert > 94)
• hohes aspect ratio (1:40)
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
54*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• gute Wärmeleitfähigkeit:
8 W/m*K
• sechseckige, biegsame,
dünne Plättchen
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
5*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• hohe chemische Beständigkeit
• geklüftete Oberfläche
High Performance Fillers
High Performance Fillers
High Performance Fillers for superior
applications
Modern thermoplastics have to meet many different requirements e.g. in
the automotive industry. The polymers alone can not meet the requested
demands. For this reason they are reinforced with high quality, functional
fillers based on granular cristobalite, acicular wollastonite, platelet shaped
mica as well as kaolin. These High Performance Fillers make a crucial contribution to improve the mechanical and thermal properties of the compounds. Functional fillers effect in polymer systems and with it in the finished
part e.g. increased scratch resistance, reduced thermal warpage, better
tensile strength and tensile modulus with constant high impact strength.
SIKRON®, SILBOND®
Kaolin TEC
Cristobalite:
SIKRON®, SILBOND®
Kaolin:
Kaolin TEC 110
• formula: SiO2
• formula: Al2[(OH)4Si2O5]
• density of 2,35 g/cm3
• density of 2,6 g/cm3
• hardness of 6,5 (Mohs)
• hardness of 2 (Mohs)
• high brightness
(Y-value> 94)
• high aspect ratio (1:40)
• thermal expansion:
54*10-6K-1( at T 20-300°C)
• thermal conductivity:
8 W/m*K
• high chemical resistance
• jointed surface
2
Thermoplaste | Thermoplastics
• hexagonal, flexible,
thin lamina
• thermal expansion:
5*10-6K-1 (at T 20-300°C)
Wollastonit:
TREMIN® 283
Wollastonit:
TREMIN® 939
• Formel: CaSiO3
• Dichte von 2,85 g/cm
• Formel: CaSiO3
3
• Härte von 4,5 (Mohs)
• Dichte von 2,85 g/cm
3
• Härte von 4,5 (Mohs)
Glimmer:
MICA, TREMICA® Muskovit
Glimmer:
TREFIL® Phlogopit
• Formel: KAl2[AlSi3O10](OH)2
• Formel: KMg3[AlSi3O10](F,OH)2
• Dichte von 2,85 g/cm
3
• Dichte von 2,85 g/cm3
• Härte von 2,5 (Mohs)
• Härte von 2,5 (Mohs)
• durchschnittliches aspect ratio 3:1
• durchschnittliches aspect ratio 8:1
• hohes aspect ratio (1:30)
• hohes aspect ratio (1:30)
• Weißgrad (Y-Farbwert > 91)
• Weißgrad (Y-Farbwert > 85)
• Farbe: weiß bis hell
• Farbe: beige bis braun
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
5*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
7*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
7*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• thermischer
Ausdehnungskoeffizient:
21-34*10-6K-1 (bei T 20-300°C)
• Wärmeleitfähigkeit: 3 W/m*K
• Wärmeleitfähigkeit: 3 W/m*K
• plättchenförmige Partikel
• plättchenförmige Partikel
• exzellente
Verstärkungseigenschaften
• exzellente
Verstärkungseigenschaften
• blockige Partikel LAR
• nadelförmige Partikel LAR
TREMIN® 283
TREMIN® 939
MICA
Wollastonite:
TREMIN® 283
Wollastonite:
TREMIN® 939
Mica:
Mica:
MICA, TREMICA® muscovite TREFIL® phlogopite
• formula: CaSiO3
• formula: CaSiO3
• formula: KAl2[AlSi3O10](OH)2
• formula: KMg3[AlSi3O10](F,OH)2
• density of 2,85 g/cm3
• density of 2,85 g/cm3
• density of 2,85 g/cm3
• density of 2,85 g/cm3
• hardness of 4,5 (Mohs)
• hardness of 4,5 (Mohs)
• hardness of 2,5 (Mohs)
• hardness of 2,5 (Mohs)
• average aspect ratio 3:1
• average aspect ratio 8:1
• high aspect ratio (1:30)
• high aspect ratio (1:30)
• brightness (Y-value > 91)
• brightness (Y-value > 85)
• colour: white to light grey
• colour: beige to brown
• thermal expansion:
7*10-6K-1 (at T 20-300°C)
• thermal expansion:
7*10-6K-1 (at T 20-300°C)
• thermal expansion:
7*10-6K-1 (at T 20-300°C)
• thermal expansion:
21-34*10-6K-1 (at T 20-300°C)
• thermal conductivity:
3 W/m*K
• thermal conductivity:
3 W/m*K
• lamina particles
• lamina particles
• excellent reinforcing properties
• excellent reinforcing properties
• granular particles LAR
• acicular particles HAR
1. High Perfomance Fillers für
Polypropylen-Anwendungen
1. High Perfomance Fillers for
polypropylene applications
Polypropylen kommt in den unterschiedlichsten Anwendungen zum
Einsatz. Es wird u. a. durch Spritzguss zu Teilen für die Elektrotechnik, den
Automobilbau und Haushaltsgeräte sowie durch Extrusion zu Fasern und
Folien verarbeitet. Im letzten Jahrzehnt wurde Polypropylen zunehmend
als Werkstoff von der Automobilindustrie entdeckt. Hier werden große
Teile, wie Seiten- und Einstiegsleisten oder Innenverkleidungen, aus diesen
Compounds hergestellt.
Polypropylene is used in different applications. Parts made by injection
moulding for electronic engineering, for automotive and white goods are
produced from polypropylene. In the last decade, the automotive industry
has turned more and more to polypropylene as the material of choice.
Larger spare parts, such as bumpers and interior consoles, are produced
from these compounds.
Widerstandsfähige Fertigteile durch TREMIN®
Robust precast parts with TREMIN®
1.1 TREMIN® verstärkte Polypropylen-Compounds
1.1 TREMIN® reinforced polypropylene compounds
In Polypropylensystemen haben sich die sehr guten Verstärkungseigenschaften des oberflächenmodifizierten, nadelförmigen Wollastonit
TREMIN® 939 bewährt, da Compounds mit folgenden Eigenschaften hergestellt werden können:
In polypropylene systems the very good reinforcing properties of surface
modified, needle-shaped wollastonite TREMIN® 939 have been successfully
applied for years. TREMIN® 939 is the preferred product line as compounds
with the following properties can be produced:
• ausgezeichnete Kratzfestigkeit
• excellent scratch resistance
• sehr gute Schlagzähigkeit bei gleichzeitig hoher Steifigkeit
• very good impact strength combined with high rigidity
• hohe Wärmeformbeständigkeit
• high heat deflection temperature
• geringe Schwindung der Fertigteile aufgrund des niedrigen
thermischen Ausdehnungskoeffizienten, die Voraussetzung
für „Zero-Gap-Design“
• low shrinkage of parts because of the low coeffiecent
of thermal expansion an important precondition
of „Zero-Gap-Design“
TREMIN® 939 lässt sich – aufgrund der Oberflächenmodifizierung –
optimal ins Polymer einarbeiten und handhaben.
The surface treatment of TREMIN® 939 enables an optimized incorporation into the polymer system.
4
Thermoplaste | Thermoplastics
„TREMIN® für hohe Kratzfestigkeit und eine
perfekte Lackierung“
“TREMIN® for high scratch resistance and
superior coatings“
Eigenschaft| property
Füllgrad
filling degree
E-Modul
tensile modulus
Biegefestigkeit
flexural strength
Schlagzähigkeit
impact strength
Kerbschlagzähigkeit
notched impact strength
Kratzfestigkeit
scratch resistance
Tabelle:
Einfluss von unbehandeltem und
oberflächenbehandeltem TREMIN® 939
auf die technischen Werte von gefülltem
Polypropylen-Copolymer Daplen KSR 4525
Einheit | unit
Prüfmethode | test method
Polypropylen +
TREMIN® 939-300 FST
Polypropylen +
TREMIN® 939-400
[%]
–
19,75
19,5
[MPa]
ISO 527-1
1830
2340
[MPa]
ISO 178
25
28
[kJ/m2]
Charpy ISO 179
85
46
[kJ/m2]
Charpy ISO 179
20
13
–
–
gut | excellent
gut | excellent
Table:
Effect of untreated and surface-treated
TREMIN® 939 on technical values
of filled polypropylene copolymer Daplen
KSR 4525
1.2 MICA Muskovit und TREFIL® Phlogopit für
Polypropylen/Polyethylen-Copolymer
1.2 MICA muscovite and TREFIL® phlogopite for
polypropylene/polyethylene copolymer
Durch den Einsatz der plättchenförmigen Glimmer MICA Muskovit und
TREFIL® Phlogopit lassen sich die thermischen und mechanischen Eigenschaften in Polypropylen/Polyethylen Compounds erheblich verbessern.
So erfolgt eine:
Platelet-shaped MICA muscovite and TREFIL® phlogopite improve
significantly the thermal and mechanical properties of polypropylene/
polyethylene compounds to the following effects:
• deutliche Reduzierung der Schwindung
• significant reduction of shrinkage
• Verbesserung der Wärmeformbeständigkeit
• improvement of heat resistance
• Erhöhung der Zugfestigkeit
• enhanced tensile strength
• Erhöhung des Zugmoduls unter Beibehaltung der Zähigkeit
• enhanced tensile modulus keeping a constant viscosity
„MICA und TREFIL® für maßhaltige und robuste
Fertigteile“
“MICA and TREFIL® for stable and robust
precast parts“
Innenkonsole| interior console
Zugversuch |
tensile test
ISO 527-1
Beschreibung des Füllstoffs |
description of the filler
Produktname |
product name
Pendelschlagversuch Izod |
Wärmeformbeständigkeit |
Schwindungsverhalten |
pendulum impact
tests Izod
heat distortion
resistance
shrinkage
ISO 180
ISO 75
ISO 294-4
Zugspannung |
tensile strength
[MPa]
E-Modul |
E-modulus
[MPa]
Schlagzähigkeit
impact strength
[kJ/m2]
HDT B |
HDT B
[°C]
längs |
quer |
longitude transverse
[%]
[%]
Phlogopit, plättchenförmig |
phlogopite, platelet shaped
TREFIL®1232-400
18,3
1,79
56,8
103
1,39
1,45
Phlogopit, plättchenförmig |
phlogopite, platelet shaped
TREFIL®1232-500
18,3
1,69
76,2
101
1,48
1,56
Muskovit, plättchenförmig |
muscovite, platelet shaped
MICA N
18
1,47
NB
93
1,53
1,63
Muskovit, plättchenförmig |
muscovite, platelet shaped
MICA 900
16,1
1,86
22,4
108
1,09
1,14
Polypropylen |
polypropylene
ungefüllt |unfilled
16,7
0,79
NB
69
2,03
2,1
Einfluss von unbehandeltem Muskovit und Phlogopit auf die technischen Werte im Vergleich zu ungefülltem Polypropylen; Füllgrad 20 Gew%.
Effects of untreated muscovite and phlogopite on the technical values compared to unfilled polypropylene; filler loading 20 wt.%.
6
Thermoplaste | Thermoplastics
Diagramm 1: Zugspannung [MPa] | graph 1: tensile strength [MPa]
Diagramm 2: E-Modul [MPa] | graph 2: tensile modulus [MPa]
19
2
1,86
1,8
18,5
18,3
1,79
18,3
1,6
18
18
16,9
1,47
1,4
17,5
1,2
16,7
17
1,0
16,1
0,8
16,5
0,79
0,6
16
0,4
15,5
0,2
nfill
ed
ung
efüll
t|u
A 90
0
MIC
AN
MIC
TREF
TREF
IL® 1
232
-500
nfill
ed
ung
efüll
t|u
A 90
0
MIC
AN
MIC
TREF
IL® 1
232
-500
IL® 1
232
-400
TREF
IL® 1
232
-400
0
15
TREFIL® 1232-400
TREFIL® 1232-500
MICA N
MICA 900
ungefüllt | unfilled
PP-Außenspiegel | PP-exterior mirror
Diagramm 3: Schlagzähigkeit [kJ/m²]| graph 3: impact strength [kJ/m²]
Diagramm 4: Wärmeformbeständigkeit HDT B [°C] | graph 4: heat distortion resistance HDT B [°C]
80
120
76,2
70
110
108
103
60
101
100
56,8
93
50
90
40
80
30
70
69
22,4
20
nfill
ed
ung
efüll
t|u
A 90
0
MIC
AN
MIC
IL® 1
232
-500
TREF
IL® 1
232
-400
TREF
nfill
ed
t|u
ung
efüll
A 90
0
MIC
AN
MIC
IL® 1
232
-500
TREF
TREF
IL® 1
232
-400
60
2. Hochleistungsfüllstoffe für Polyamid-Anwendungen
2. High Performance Fillers for polyamide applications
Polyamid 6 und Polyamid 66 sind die weltweit meist gebrauchten technischen Kunststoffe. Sie werden aufgrund ihrer hohen Wärmeformbeständigkeit, hohen Härte und Steifigkeit eingesetzt. Darüber hinaus zeichnet sich
Polyamid 6 durch ein gutes Dämpfungsverhalten aus. Die mechanischen
Eigenschaften, gerade die Steifigkeit eines Polyamid-Compounds werden
zumeist mit Glasfasern modifiziert. Da glasfaserverstärkte Formmassen
aufgrund der Ausrichtung der Fasern in der Schmelze eine deutliche Anisotropie aufweisen, sind sie nicht für alle Bauteile gleichermaßen geeignet.
Hier bietet der Einsatz von mineralischen Füllstoffen aufgrund ihrer unterschiedlichen spezifischen Besonderheiten wie Morphologie, Härte oder
Oberflächenbeschaffenheit ein interessantes Spektrum an neuen Möglichkeiten.
Polyamide 6 and Polyamide 66 are the most commonly employed engineering
plastics in the world. Their popularity rests on their high thermostability,
high hardness and rigidity. Polyamide 6 is additionally characterized by
good damping. The mechanical properties, particularly the rigidity of a
polyamide compound, are modified in most cases with glass fibres. As
fibreglass-reinforced moulding compounds are clearly anisotropic on
account of the alignment of the fibres in the molten compound, they are
not equally suitable for all components. Anisotropic shrinkage behaviour in
particular causes considerable difficulties with larger parts. In this case the
use of mineral fillers offers an interesting spectrum of new possibilities on
account of their different specific features, such as morphology, hardness
or surface condition.
TREMIN® LAR Wollastonit für Verzugsfreiheit
TREMIN® LAR wollastonite for low shape distortion
2.1 TREMIN® Wollastonit für PA-Compounds
2.1 TREMIN® wollastonite for polyamide compounds
Kurznadelige, mit Aminosilan beschichtete Wollastonitmehle TREMIN®
283 werden seit vielen Jahren erfolgreich als funktionelle Füllstoffe für
Polyamide eingesetzt, wenn Verzugsfreiheit gefordert ist.
Mit den langnadeligen TREMIN® 939 Qualitäten können höhere Steifigkeiten erzielt werden. Der Anteil dieser Füllstoffe in den Compounds
liegt zwischen 20 und 40 Gew.%. Die so verstärkten Polyamide bieten
eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Konstruktion verzugsarmer, steifer
Formteile und werden z.B. in Radzierkappen, Motorabdeckungen, Luftfiltergehäusen und Elektrogeräteteilen eingesetzt. Die TREMIN® verstärkten Compounds zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:
Short-needled, aminosilane-coated wollastonite flours TREMIN® 283 have
been successfully used for many years as functional fillers for polyamides.
With acicular wollastonite TREMIN® 939 the rigidity of the compound is
still higher. The content of these fillers in the compounds is between 20
and 40 wt.%. Polyamides reinforced in this way offer a range of different
possibilities for the design of low warpage, rigid mouldings. They are used
in e.g. wheel covers, air filter housings and electrical appliance parts.
TREMIN® reinforced compounds are characterized by:
• excellent rigidity
• enhanced resistance to heat deflection
• eine ausgezeichnete Steifigkeit
• excellent dimensional stability with TREMIN® 283
• hohe Wärmeform- und Temperaturbeständigkeit
• high impact strength
• exzellente Dimensionsstabilität durch TREMIN® 283
• outstanding paint adhesion
• hohe Schlagzähigkeit
• hervorragende Lackhaftung
8
Thermoplaste | Thermoplastics
„TREMIN® Wollastonit macht Autokarosserien
robust und schön“
“TREMIN® wollastonite makes car bodies strong
and beautiful“
Radzierkappen | wheel covers
„ TREMICA® für temperaturbeständige Anwendungen
unter der Motorhaube“
“TREMICA® for temperature resistant applications
under the bonnet“
2.2 Oberflächenbehandeltes TREMICA® Muskovit
und TREFIL® Phlogopit in Polyamid
2.2 Surface treated TREMICA® muscovite
and TREFIL® phlogopite in polyamide
Der Einsatz von oberflächenmodifizierten, plättchenförmigen TREMICA®
Muskovit und TREFIL® Phlogopit beeinflusst die mechanischen und
thermischen Eigenschaften im Polyamid-Compound folgendermaßen:
The use of surface treated TREMICA® muscovite and TREFIL® phlogopite
affects the mechanical and thermal features in polyamide compounds in
the following way:
• verbesserte Schwindungsisotropie
• improved isotropic shrinkage
• deutliche Reduzierung der Schwindung
• a clear reduction in the shrinkage
• Verbesserung der Verzugsempfindlichkeit
• an improvement in the warpage sensitivity
• Erhöhung der Zugfestigkeit und des Zugmoduls
• an increase in tensile strength and in the module of elasticity
• Erhöhung der Steifigkeit unter Beibehaltung der Zähigkeit
• an increase in the rigidity with retention of the tenacity
10
Thermoplaste | Thermoplastics
2.3 Kaolin TEC 110, eine sehr plättchenförmige
Qualität mit guten Verstärkungseigenschaften
2.3 Kaolin TEC 110, a very platelet shaped
quality with good reinforcing properties
Bei Kaolin TEC 110 ist es uns gelungen, einen Füllstoff mit guten
Verstärkungseigenschaften zu einem ausgezeichneten Preis-Leistungsverhältnis zu entwickeln.
In the case of Kaolin TEC 110 we have succeeded in developing a filler
with good reinforcement properties and excellent cost effectiveness.
Durch den Einsatz des plättchenförmigen Kaolins werden die folgenden
mechanischen Eigenschaften in Polyamid Compounds erheblich verbessert:
By using the platelet-shaped kaolin the following mechanical properties in
polyamide compounds are considerably improved:
• Erhöhung der Zugfestigkeit und des Zugmoduls
• an increase in tensile strength and in the module of elasticity
• Erhöhung der Steifigkeit unter Beibehaltung der Zähigkeit
• an increase in the rigidity with retention of the tenacity
Plättchenförmiger Füllstoff für gute Formstabilität
Platelet shaped filler for dimensional stability
Zugversuch |
tensile test
ISO 527-1
Beschreibung des Füllstoffs |
description of the filler
Phlogopit, plättchenförmig, mittlere Korngröße |
phlogopite, platelet shaped, medium grain size
Muskovit, plättchenförmig, fein |
muscovite, platelet shaped, fine
Muskovit, plättchenförmig, fein, silanisiert |
muscovite, platelet shaped, fine, surface treated
Wollastonit, kurznadelig, mittlere Korngröße, silanisiert |
wollastonite, short-needled, medium grain size, surface treated
Wollastonit, kurznadelig, fein, silanisiert |
wollastonite, short-needled, fine, surface treated
Wollastonit, langnadelig, mittlere Korngröße, silanisiert |
wollastonite, long-needled, medium grain size, surface treated
Kaolin, ausgeprägt plättchenförmig, fein |
kaolin, pronounced platelet shaped, fine
Polyamid 6 |
polyamide 6
Pendelschlagversuch Izod |
Wärmeformbeständigkeit |
pendulum impact
tests Izod
heat distortion
resistance
ISO 180
ISO 75
Zugspannung |
tensile strength
[MPa]
E-Modul |
E-modulus
[MPa]
Schlagzähigkeit
impact strength
[kJ/m2]
HDT A |
HDT A
[°C]
TREFIL®1232-400
90
6330
29
135
MICA SFG 20
91
5390
47
107
TREMICA® 1155-010 AST
93
5170
54
104
TREMIN® 283-400 AST
84
4170
58
86
TREMIN® 283-600 AST
85
4000
65
84
TREMIN® 939-300 AST
93
5290
56
114
Kaolin TEC 110
92
5780
40
132
ungefüllt | unfilled
86
3210
107
72
Produktname |
product name
Einfluss ausgewählter, mineralischer Füllstoffe auf die technischen Werte von gefülltem Polyamid 6; Füllgrad 20 Gew.%.
Effect of selected mineral fillers on the technical values of filled polyamide 6; filler loading 20 wt.%.
Diagramm 5: Zugfestigkeit [MPa] | graph 5: tensile strength [MPa]
Diagramm 6: E-Modul [MPa] | graph 6: tensile modulus [MPa]
94
7000
93
93
6330
92
92
6000
5780
91
5390
90
90
5290
5170
5000
4170
88
4000
4000
3210
86
86
85
84
nfill
ed
ung
efüll
t|u
EC 1
10
T
IN®
TREM
KAO
LIN
T
939
-300
AS
T
T
283
-600
AS
IN®
TREM
IN®
TREM
TREM
TREF
ICA®
283
-400
AS
G 20
A SF
IL® 1
232
-400
nfill
ed
ung
efüll
t|u
IN®
TREM
KAO
LIN
T
939
-300
AS
T
T
283
-600
AS
IN®
TREM
TREM
TREM
IN®
ICA®
283
-400
AS
G 20
A SF
MIC
TREF
EC 1
10
0
T
80
1155
-010
1000
IL® 1
232
-400
82
1155
-010
2000
MIC
84
3000
TREFIL® 1232-400
KAOLIN TEC 110
MICA SFG 20
ungefüllt | unfilled
TREMICA® 1155-010
TREMIN® 283-400 AST
TREMIN® 283-600 AST
TREMIN® 939-300 AST
Diagramm 8: Wärmeformbeständigkeit HDT A [°C] | graph 8: heat distortion resistance HDT A [°C]
Diagramm 7: Schlagzähigkeit [kJ/m²] | graph 7: impact resistance [kJ/m²]
120
160
107
140
100
132
135
120
114
107
80
104
100
65
60
86
72
56
54
47
84
80
58
60
40
40
29
40
20
20
0
12
Thermoplaste | Thermoplastics
nfill
ed
ung
efüll
t|u
EC 1
10
KAO
LIN
T
T
939
-300
AS
T
TREM
IN®
283
-600
AS
TREM
IN®
283
-400
AS
IN®
TREM
ICA®
TREM
T
1155
-010
G 20
A SF
MIC
IL® 1
232
-400
TREF
nfill
ed
ung
efüll
t|u
EC 1
10
939
-300
AS
KAO
LIN
T
T
T
IN®
TREM
TREM
IN®
283
-600
AS
283
-400
AS
IN®
TREM
ICA®
T
1155
-010
G 20
MIC
A SF
TREM
TREF
IL® 1
232
-400
0
SIKRON® für Antiblocking
SIKRON® for antiblocking
3. SIKRON® Cristobalitfeinstmehle als Antiblocking
Additiv für Polyethylen-/ Polypropylen Folien
3. SIKRON® micronized cristobalite as antiblocking
additive for polyethylene-/ polypropylene films
SIKRON® Cristobalitfestmehle sind aufgrund des Brechungsindex von
nd1,48 und der Korngrößenverteilung sehr gut als Antiblocking-Additive
für transparente Folien geeignet. Cristobalit ist eine Hochtemperaturmodifikation von Quarz und wird in einem Drehrohrofen bei 1.500°C aus
reinem Quarzsand hergestellt. Durch diese Kalzinierung wird der
Brechungsindex verändert.
Die Cristobalitfeinstmehle sind frei von groben Körnern, die Voraussetzung
für die störungsfreie Produktion von Folien.
SIKRON® cristobalite fine flours are qualified as antiblocking additives for
transparent films, because of their refractive index nd 1,48 and their grain
size distribution. Cristobalite is a high temperature modification of quartz.
It is made out of pure silica by heating it up to 1.500°C in a rotary
furnace. As a result of this calcining process the refrative index is modified.
Micronized cristobalite is free of coarse grains, a precondition for the
failure-free production of smooth films.
Mit den Cristobalitfeinstmehlen können Folien mit folgenden
Eigenschaften hergestellt werden:
• good transparency due to the refractive index
With cristobalite fine flours there is the possibility to produce:
• gute Transparenz aufgrund des Brechungsindex
• nicht „blockende“ Folien
• non adhesive films
• food films, because cristobalite is chemically inert
• films with smooth and symmetrical surface
• Folien für Lebensmittel, da Cristobalit chemisch inert ist
• glatte, ebenmäßige Folien
Darüber hinaus absorbiert SIKRON® Infrarotstrahlung in der Wellenlänge
7-14 mm. Damit können transparente Folien für landwirtschaftliche
Zwecke produziert werden, die eine reduzierte Wärmeabstrahlung aufweisen.
In addition SIKRON® absorbs infrared radiation in the wave length of
7-14 mm. Therefore transparent films for agricultural purposes with
reduced heat emission are producible.
4. Oberflächenmodifizierung:
Füllstoffe mit entscheidenden Vorteilen
4. Surface treatment:
fillers with decisive advantages
Viele unserer High Performance Fillers sind oberflächenmodifiziert. Durch
die Oberflächenbehandlung des mineralischen Füllstoffes mit Silanen
oder silanbasierenden Verbindungen wird eine optimale Kompatibilität an
der Grenzfläche der Polymermatrix und dem Füllstoffsystem gewährleistet.
Damit werden die systemverbessernden Eigenschaften des anorganischen
Füllstoffs erreicht und voll ausgeschöpft.
A lot of our High Performance Fillers are surface treated. This surface treatment of mineral flours with silanes or silane-based compounds enables
optimized effects at the interfaces of the polymer matrix and the filler.
Thus better system properties of the inorganic filler can be achieved and
fully exploited.
TREMIN®
nicht silanisiert, in Polypropylen nach einem
Zähbruch | without surface treatment in
polypropylene after tough fracture
TREMIN®
silanisiert, in Polypropylen nach einem
Zähbruch | with surface treatment in
polypropylene after tough fracture
„Oberflächenbehandelte Füllstoffe verbessern die
Qualität eines gefüllten Polymers nachhaltig“
“Surface treated fillers improve strongly the quality
of a filled polymer“
Silane sind bifunktionelle Verbindungen, die aus stabilen organofunktionellen
und hydrolisierbaren reaktiven Endgruppen bestehen. Die hydrolisierbare
Gruppe verbindet sich mit der Füllstoffoberfläche, während die organofunktionellen Gruppen mit dem Polymer harmonieren. Verschiedene Silane wie
Epoxy- und Aminosilane haben sich zur Oberflächenbehandlung mineralischer
Füllstoffe bewährt.
Silanes are bifunctional chemical substances that consist of stable organofunctional and hydrosable reactive groups. The hydrosable group combines
with the filler surface, while the organofunctional groups harmonize with
the organic binder. Different silanes as epoxy- and aminosilanes are well
established for the surface treatment of mineral fillers.
Ein entscheidender Vorteil direkt eingearbeiteter silanisierter Füllstoffe
besteht darin, dass die Kondensationsnebenprodukte bereits bei der
Beschichtung des Füllstoffes entweichen und nicht – wie bei einer
nachträglichen in-situ Silanisierung – im Compound verbleiben.
Beschichtete Füllstoffe lassen sich zudem leichter in ein Polymer einarbeiten als unbeschichtete. Eine optimale Wirkung zwischen Polymer und dem
High Performance Filler wird durch ein speziell auf das Polymersystem
abgestimmtes Beschichtungsmittel erreicht.
An important advantage of this method of incorporating surface treated
fillers directly into a polymer system is that the condensation by-products
escape during coating of the filler and do not remain in the polymer
system, as they do in the case of in-situ post-silan treatment. Therefore the
compound is faultless. It is also easier to incorporate coated fillers into a
polymer than uncoated ones. To achieve an optimum bond between the
polymer and the functional filler, a coating system specially adapted to
the polymer system must be applied to the filler.
MICA
nicht silanisiert in Polypropylen nach einem
Zähbruch | without surface treatment in
polypropylene after tough fracture
M
I
N
E
R
A
L
Silanisierungsreaktion an der Mineraloberfläche
Silan reaction at the surface of the mineral
14
Thermoplaste | Thermoplastics
M
I
N
E
R
A
L
TREMICA®
silanisiert, in Polypropylen nach einem
Zähbruch | with surface treatment in
polypropylene after tough fracture
Optimale Verarbeitung verstärkender Füllstoffe
Optimum for processing of reinforcing fillers
5. Compoundierung von TREMIN®, TREMICA®,
TREFIL® und Kaolin TEC
5. Processing of TREMIN®, TREMICA®,
TREFIL® and Kaolin TEC
Der volle mechanische Nutzen der nadelförmigen TREMIN® Wollastonitprodukte und der plättchenförmigen TREMICA® und TREFIL® Glimmerprodukte sowie des Kaolins TEC 110 im Compound kann nur ausgeschöpft
werden, wenn die Wollastonit-Nadeln und auch die Glimmer- und Kaolinplättchen bei der Verarbeitung erhalten bleiben.
To tap the full mechanical benefit of needle like TREMIN® wollastonite
and lamina TREMICA® and TREFIL® mica as well as Kaolin TEC 110 in
the compound, the wollastonite needles and mica and kaolin laminas
must be preserved.
Alle Produktionsanlagen, die zur Einarbeitung von Glasfasern eingesetzt
werden, sind für die Verarbeitung von TREMIN® 939 geeignet. Vorzugsweise sollte ein gleichlaufender Doppelschneckenextruder verwendet werden. Anlagen zur Einarbeitung von weniger harten Füllstoffen wie z.B.
Talkum sind bei Einsatz von Verschleißschutzmaßnahmen auch für TREMIN®
geeignet.
Um die Länge der Wollastonitnadeln möglichst zu erhalten, sollte die
Dosierung downstream in das aufgeschmolzene Polymer erfolgen. Im
Gegensatz zu Glasfasern muss TREMIN® 939 nicht aufgeschlossen werden.
Zur Dispergierung reichen mäßige Scherkräfte aus. Je nach maschinellen
Gegebenheiten lassen sich 20-30 Gew.% TREMIN® 939 „im freien Fall“
dosieren. Höhere Füllgrade erfordern eine Zwangsdosierung über ein
Stopfwerk. Brückenbildung im häufig verwendeten runden Vorratstrichter
lässt sich durch Einsatz eines Rührwerkes verhindern.
Doppelschneckenextruder
Double screw extruder
All production lines which are usually used for glass fibres are appropriate
to process TREMIN® 939. A synchron double screw extruder should be
applied. If wearing protection techniques are available, processing lines for
fillers with low hardness as talc are suitable for TREMIN®, too.
In order to save the wollastonite needles, the dosing should take place into
the melted polymer. In contrast to glass fibres TREMIN® 939 must not be
decomposed. Only moderate sheering forces are needed for the dispersion.
According to the machinability a filling degree of 20-30 wt.% “in free fall“
could be achieved. For higher filling degrees a dosing with pressure is
necesscary. In an usually used downgate bridging takes place. With the
use of a rabble this bridging could be prevented.
Silikon | silicone
Fluorelastomere
Fluorelastomers
RTV, HTV
Dichtringe | gaskets
<
<
<
<
Gießharz, Kunstharzböden
Kunstharzböden
floors of synthetic resin
<
14
0,1-3 mm
60-68
<
20
16-90 µm
67-85
<
14
α (20-300 °C) 10-6 K-1
PE, PP
Antiblocking, Agrarfolien
antiblocking, films for
agricultural uses
<
25-50
thermischer Ausdehnungskoeffizient
coefficient of thermal expansion
PBT
technische Formteile
technical parts
<
0,08-2 mm
verstärkende Eigenschaften
reinforcing properties
Polyamid
Polyamide
technische Formteile
technical parts
<
chemisch inert
inert
Polypropylen
Polypropylene
kratzfeste Formteile
scratch resistant parts
<
<
Farbe Y-Wert
brightness tristimulus Y-value
(verschiedene Typen | several grades)
PF, MF, MP,
UP, ...
Formmassen
compounds
<
PRODUKTEIGENSCHAFTEN | PRODUCT PROPERTIES
Körnung d50
medium grain size d50
(verschiedene Typen | several grades)
Polyester
ungesättigte
unsaturated
Polymerbeton
polymer concret
Polyurethan
polyurethane
<
PUR-R-RIM
PU-R-RIM
<
casting resin, floors of
synthetic resin
<
PMMA
Spülen, Dekorplatten, Sanitärformteile |Kitchensinks, decorating plates, sanitary ware
Epoxidharz
Quarzsand | silica sand
Gießharz, Kunstharzböden epoxy resin
casting resin, floors of
synthetic resin
Anwendungsbeispiele
examples for application
Elektroisolierung
electric insulation
POLYMER
ELASTOMERE
ELASTOMERS
Bodenbeläge, Schläuche
verschiedene
Kabel, Transportbänder
various
floor covering
tubes, cable, conveyer belt (SBR, NBR, ...)
THERMOPLASTE
THERMOPLASTICS
DUROPLASTE | THERMOSETS
Weisser Quarz (WQ)
kalzinierter Quarz
silanisiert/nicht silanisiert
calcined silica
untreated/silan treated
MILLISIL® Quarzmehl
silica flour
<
<
SIKRON® Quarzfeinstmehl
micronized silica flour
<
<
SIKRON® Cristobalitfeinstmehl |
<
micronized cristobalite flour
SILBOND® Quarzmehl silanisiert
silica flour silan treated
<
<
<
<
<
<
<
<
<
2-11 µm
81-89
<
14
<
<
2,5-7 µm
96- 98
<
54
<
3-40 µm
71-89
<
14
<
2,5-33 µm
89-97
<
54
4-28 µm
89-94
<
0,5
0,5 µm
91-97
<
14/54/0,5
2,5-15 µm
90-94
<
<
6
21-77 µm
84-90
<
<
6
2-12 µm
94-97
<
1,4-6,5 µm
82-88
<
0,4-5 mm
verschiedenste
Farben|various
colours
14-90 µm
85-95
SILBOND® Cristobalit-
<
feinstmehl silanisiert|micronized
cristobalite flour silan treated
SILBOND® Quarzgutmehl
silanisiert | fused silica flour
silan treated
<
<
<
<
SILMIKRON®
Quarz, Cristobalit, Quarzgut
unsilanisiert/ silanisiert
silica, cristobalite, fused silica; untreated/silan treated
<
<
TREMIN®283 Wollastonitmehl silanisiert | wollastonite
(LAR) silan treated
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
TREMIN® 939 Wollastonitmehl (nadelförmig) silanisiert
wollastonite (HAR) silan treated
TREFIL® 744 Aluminiumtrihydrat silanisiert|aluminium
hydroxide silan treated
Chinafill, Kaolin TEC |
kaolin
<
COLORITQUARZ
coloured silica
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
SEPASIL® EK Edelkorundmehl
synthetic corundum flour
<
MICA Muskovitmehl
muscovite flour
<
<
<
<
<
1-175 µm
67-85
<
<
<
<
<
4-40 µm
75-83
<
<
<
10-15 µm
39-45
TREMICA® Muskovitmehl
silanisiert | muscovite flour
silan treated
TREFIL® Phlogopitmehl
silanisiert | phlogopite flour
silan treated
Die in dieser anwendungstechnischen Mitteilung aufgeführten Werte wurden nach bestem
Wissen ermittelt und dargestellt. Wir bitten jedoch um Verständnis dafür, dass wir keine Haftung
für die Ergebnisse im Einzelfall und für die Eignung und Vollständigkeit unserer Empfehlungen
übernehmen und nicht dafür einstehen können, dass Schutzrechte Dritter beeinträchtigt werden.
Zur weiteren Beratung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
< 9005 > 09.10
Auf kaolinhaltigem Papier gedruckt.
The figures documented in this application technique report were collected and shown to the best
of our knowledge. However, we ask for understanding that we cannot take over liability for the
results in individual cases and for the suitability and completeness of our recommendations, and
cannot guarantee that no third-party patent rights are restricted.
We are available for further questions and consultation.
Printed on paper containing kaolin.
15
<
5
14
<
<
7
<
7
<
7
<
27
The Mineral Engineers
Quarzwerke GmbH
Kaskadenweg 40
D-50226 Frechen
fon:+49 (0) 22 34 / 101-412
fax: +49 (0) 22 34 / 101-400
sales@hpfminerals.com
www.hpfminerals.com