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IMPAG AG
Performance Chemicals

Pascal Werder
Räffelstrasse 12
8045 Zürich, Schweiz

Performance Chemicals


22.11.2022

Titanate und Zirkonate in Compounds

Sehr häufig werden Silane für die Kopplung von Füllstoff und Polymer verwendet. Dabei sind die Anwendungsmöglichkeiten stark eingeschränkt (z.B. ATH, MDH). 

Mit der Verwendung eines Titanats oder Zirkonats von unserem Partner Kenrich Petrochemicals, Inc. wird dieser Herausforderung entgegengewirkt.
Auf diese Weise können alle Arten von Füllstoffen (u.a. auch Kalk, Russ, Kevlar, Graphite usw.) perfekt dispergiert werden, mit der zusätzlichen Möglichkeit, den Füllgrad auf 70-80% anzuheben.

Es werden dabei nicht nur Kosten eingespart, sondern zusätzlich von verbesserten mechanischen Eigenschaften, einer flammhemmenden Ausrüstung und vorteilhaften Verarbeitungsbedingungen profitiert.

Mit Titanaten und Zirkonaten gelingt es, Füllstoffe und Pigmente mit einer Titanat-Nanoschicht zu überziehen. Damit wird eine perfekte Dispergierung der mineralischen und nicht-mineralischen Füllstoffe erreicht.

Das Resultat sind Compounds mit hervorragenden mechanischen und optischen Eigenschaften, sowie eine optimale Einbindung der Füllstoffe in die Polymer-Matrix und die Möglichkeit, Compounds mit bis zu 80% zu füllen.
Die Viskosität bleibt dabei sehr tief und die Geschwindigkeit der Extrusion kann bis zu 40% beschleunigt werden. 

Bei der Verwendung eines Phosphonat-Titanats können zudem flammhemmende, selbstverlöschende Eigenschaften erzielt werden. 

Anwendungsbeispiele von Titanaten / Zirkonaten in gefüllten Compounds

Ein Vergleich der mechanischen Eigenschaften eines ungefüllten und eines mit 50% ATH-gefüllten PP-Compounds zeigt eindrückliche Effekte. Als «Coupling Agent» wurden 0.5% des Titanats Ken-React® 38S verwendet:
 

►  Zugfestigkeit: +10%
►  Elastizitätsmodul: +40%
►  Bruchdehnung: +35%


Ein mit 70% CaCO3 (3µ) gefüllter PP-Compound, der mit 0.5% des Titanats Ken-React® TTS behandelt wurde, zeigt immer noch eine sehr hohe Elastizität ohne Spannungsrisse (180° Biegung):


Ein mit 44% CaCO3 gefüllter LDPE-Compound, der mit 3% des Phosphat-Titanats Ken-React® LICA 38 behandelt wurde, zeigt einen intumeszierenden, flammhemmenden Effekt:


Vorteile

Titanate und Zirkonate eignen sich für den Einsatz in gefüllten Compounds und zeichnen sich durch die folgenden Eigenschaften aus: 

  • Compounds mit sehr hohem Füllstoffgehalt
  • Perfekte Dispergierung
  • Markant verbesserte mechanische und optische Eigenschaften
  • Nicht halogenierter Flammschutz
  • Prozess- und Kostenvorteile durch verminderte Viskosität
    • Gesteigerte Produktivität
    • kürzere Zykluszeiten
    • Sinkender Energieverbrauch
  • Kostenvorteile durch geringeren Polymereinsatz

Fazit

Mit Titanaten und Zirkonaten als hoch effektive Additive in Compounds lassen sich signifikante und innovative Verbesserungen erreichen, die die Wettbewerbsfähigkeit in entscheidendem Masse beeinflussen. Die Vorteile sind von technischer und wirtschaftlicher Natur.



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Behandelter PP compound

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