Willkommen zu meinem zweiten Blog in der Reihe Vergussmassen. Falls Sie den Blog des letzten Monats verpasst haben: Ich bin Beth Massey, Global Product Manager für Gießharze. In diesem Monat habe ich mit meiner Kollegin Beth Turner, Senior Technical Specialist, zusammengearbeitet, um Ihnen zu erläutern, wie sich die Einführung biobasierter Harzsysteme auf Ihren Produktionsprozess auswirkt und welche Vorteile dies in Bezug auf die Leistungsfähigkeit des Verguss hat. Wir haben kürzlich erlebt, welche Verwirrung entstehen kann, wenn in einer Abteilung zwei Personen mit identischen Namen an Vergussmassen arbeiten. Wir hoffen, dass dieser Blog dazu beiträgt, den unterschiedlichen Beitrag von Beth Massey (PM) und Beth Turner zu verdeutlichen und jegliche Verwirrung zu beseitigen.
Viele von Ihnen werden bereits die Nachricht von Electrolube über eine neue Reihe von biobasierten Gießharzen gelesen haben. In diesem Blog werden wir näher darauf eingehen, wie sich Vergussmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe von ihren herkömmlichen Gegenstücken unterscheiden und untersuchen, was sie abgesehen von ihren offensichtlichen nachhaltigen und umweltfreundlichen Vorteilen noch zu bieten haben.
Welcher Prozentsatz des Gesamtinhalts kann vernünftigerweise biobasiert sein, ohne die Leistung des Produkts zu beeinträchtigen, und findet sich der Bioanteil sowohl in der A- und auch der B-Komponente?
Beth Turner; Die ehrliche Antwort auf diese Frage ist ganz einfach: Es kommt darauf an. Realistisch gesehen können bis zu 70 % des Inhalts biobasiert sein, und sowohl A als auch B können biobasierte Materialien enthalten. Der Grenzwert von 70 % hat eher mit der Verfügbarkeit biobasierter Alternativen zu tun als mit der Tatsache, dass sich ein hoher Anteil nachteilig auswirkt. Es ist wahrscheinlich, dass es für einige Komponenten der Formulierung nie eine biobasierte Alternative geben wird, aber die Vorteile, die wir durch den Wechsel zu biobasierten Rohstoffen, wo immer möglich, sehen, legen nahe, dass wir darauf drängen sollten, einen so hohen Anteil wie möglich einzubeziehen. Es versteht sich von selbst, dass Biobeschichtungen deutlich weniger Auswirkungen auf die Umwelt haben und den ethischen Anforderungen von Herstellern und Verbrauchern entsprechen. Der überraschendste beobachtete Vorteil sind jedoch die Verbesserungen der Leistungsparameter. Selbst Füllstoffe wie Pulver können biobasiert sein.
Neigt eine bestimmte Gruppe von Vergussmassen, z. B. die auf Basis von Epoxid- oder PU-Harzen, dazu, das chemische Stoffe durch biobasierte Inhaltsstoffe ersetzen werden könnten? Wenn ja, warum ist das so?
Beth Turner; Beide sind geeignet. In Beth Turners preisgekröntem Whitepaper über Bioharze der nächsten Generation heißt es: “Die Natur bietet eine Fülle von Makromolekülen und Verbindungen mit geringerem Molekulargewicht, die im Gegensatz zu Erdöl erneuerbare Quellen für Polymere darstellen. Diese erneuerbaren Ressourcen bilden ideale strukturelle Grundgerüste für die Synthese von Biopolymeren, Monomeren, Füllstoffen und Additiven auf erneuerbarer Basis, den wichtigsten Bestandteilen von duroplastischen Polyurethan- und Epoxidmaterialien. Die Forschung und Entwicklung zur Förderung innovativer Lösungen, die zu einer nachhaltigen Wirtschaft führen, zeigt, dass biobasierte Materialien eine praktikable Alternative zu Materialien aus Erdöl darstellen können, selbst bei Anwendungen zum Verguss von Elektronikbaugruppen.
Verhalten sich Gießharze auf Basis erneuerbarer Rogstoffe beim Verguss oder beim Aushärten anders als ihre chemischen Versionen? Sind die technischen Datenblätter in Bezug auf die gezeigten Eigenschaften nahezu identisch?
Beth Turner; Interessanterweise zeigen biobasierte Harze das gleiche Dosierverhalten und Aushärtungsprofil wie konventionelle Harze, so dass keine Investitionen in eine angepasste Ausrüstung erforderlich sind. Die Verwendung biobasierter Materialien hat keine negativen Auswirkungen auf die Verarbeitbarkeit oder Aushärtung und die Leistung- und Kennwerte. Sie sind absolut vergleichbar. Wir sehen jedoch deutliche Vorteile in Bezug auf die Aushärtungseigenschaften, wenn ausgewählte biobasierte Rohstoffe verwendet werden. Die Kombination einer biobasierten Polymermatrix und eines Härters mit einem biogenen Füllstoff bietet eine deutliche Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu einem vollsynthetischen Polyurethan mit einer synthetischen Polymermatrix aus Erdöl und einem mineralischen Füllstoff. Das biobasierte Harz bietet auch eine bessere elektrische Isolierung und thermische Stabilität und hat eine höhere Hydrolysebeständigkeit als ein synthetisches Polyurethanharz.
Werden biobasierte Produkte nur deshalb immer beliebter, weil sie mit Nachhaltigkeit assoziiert werden, oder verfügen sie über Eigenschaften, die ihren chemischen Alternativen überlegen sind?
Beth Massey; Das anfängliche Interesse wird oft durch den zunehmenden Fokus auf Nachhaltigkeit geweckt, wird dann aber durch Forschungsergebnisse erweitert, die erhebliche Leistungsvorteile für biobasierte Harze zeigen. Der beste Weg, um mit biobasierten Produkten erfolgreich zu sein, besteht darin, sicherzustellen, dass die Verbraucher keine Kompromisse bei der Qualität eingehen müssen, um die nachhaltigere Option zu wählen. Wie im Whitepaper von Beth Turner dokumentiert, bietet die Verwendung bestimmter biobasierter Rohstoffe erhebliche Vorteile in Bezug auf die elektrische und thermische Leistung des ausgehärteten Harzes im Vergleich zu synthetischen Rohstoffen. Die Tatsache, dass diese hochleistungsfähigen biobasierten Materialien eine nachhaltigere Lösung darstellen, ist ein zusätzlicher Bonus. Besonders interessant ist, dass einige der getesteten Rohstoffe aus biogenen Abfällen gewonnen wurden, was durch die Wiederverwendung von Abfallstoffen aus anderen Industrien einen weiteren Aspekt der Nachhaltigkeit darstellt.
Ist Ihrer Erfahrung nach Nachhaltigkeit etwas, das sich wirklich auf die Hersteller und ihren Ruf auf dem Markt auswirkt, weil sie ihr Bestes tun, um ihren CO2-Fußabdruck zu verringern, oder geht es eher darum “einen Punkt abzuhaken”?
Beth Massey: Ich glaube, wir erleben derzeit einen grundlegenden Einstellungswandel: Nachhaltigkeit wurde bisher als Randthema betrachtet und ist jetzt ein großes Anliegen der Gesellschaft insgesamt. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt fast ausschließlich auf der Nachhaltigkeit als Marketinginstrument, was zu “Greenwashing” führte, aber immer mehr Hersteller erkennen, dass die Nachhaltigkeit im Mittelpunkt ihres Handelns stehen muss, sowohl um die steigende Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen Produkten zu erfüllen als auch um ihr Unternehmen zukunftssicher zu machen. Aufgrund von Lieferengpässen und Preisschwankungen sind synthetische Materialien, die z. B. aus Erdöl gewonnen werden, immer weniger attraktiv, was einen zusätzlichen wirtschaftlichen Anreiz für die Verwendung nachhaltigerer biobasierter Materialien darstellt. Die Tatsache, dass unsere Forschung zeigt, dass die Verwendung bestimmter biobasierter Materialien in der Formulierung die Eigenschaften der Vergussmasse verbessert, bedeutet auch, dass ein biobasiertes Harz nicht nur aufgrund seiner Nachhaltigkeit verkauft werden sollte, sondern dass seine Leistungskennwerte für sich selbst sprechen, wie bei unserem hochtemperaturbeständigen, chemisch resistenten Polyurethanharz UR5645.
Die umfangreichen Untersuchungen und Ergebnisse von Electrolube kommen zu dem Schluss, dass die Zukunft für Gießharze die nachwachsende- und wiederverwendete Rohstoffe verwenden äußerst vielversprechend aussieht, denn sie bieten deutliche Leistungsvorteile im Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen, einschließlich Unterwasseranwendungen sowie in heißen und feuchten Betriebsumgebungen. Biobasierte Chemikalien eignen sich hervorragend für eine Vielzahl von Anwendungen in der Elektronikindustrie und sind sogar für HF-Anwendungen geeignet. Das Gießharz UR5645 von Electrolube hat einen biobasierten Anteil von über 60% und wurde bereits in einer Vielzahl von Sensoranwendungen eingesetzt. Es ist wahrscheinlich, dass der Anteil biobasierter Chemikalien im elektrochemischen Produktionssegment zunehmen wird und dass Hersteller der Spezialchemie und die eingebundenen OEMs ein wichtiger Teil der Bioökonomie der Zukunft werden. Bitte wenden Sie sich an unser technisches Supportteam, um mehr darüber zu erfahren, wie biobasierte Harze in Ihre Anwendung implementiert werden können.
