Biobasierter langglasverstärkter PLA-Verbund
LFT-G®PLA LGF30 ist eine mit 30 % Langglasfasern verstärkte Poly(milchsäure)-Verbindung, die erneuerbare, biobasierte Inhaltsstoffe mit deutlich verbesserter mechanischer Leistung kombiniert. Das Netzwerk aus langen Glasfasern sorgt im Vergleich zu ungefülltem PLA für eine erhebliche Steigerung der Steifigkeit, Kriechfestigkeit und Wärmeformbeständigkeit und behält gleichzeitig das nachhaltige, kohlenstoffarme Image der PLA-Matrix bei.
Diese Sorte wurde für umweltbewusste Strukturbauteile, Gehäuse der Unterhaltungselektronik, Automobilinnenteile, Verpackungsmaschinen und Einweg-, aber langlebige Industrieartikel entwickelt. Es bietet einen geringeren CO2-Fußabdruck im Vergleich zu erdölbasierten technischen Kunststoffen, eine hervorragende Verarbeitbarkeit auf Standard-Spritzgussanlagen und ein ausgewogenes Eigenschaftsprofil, das die Lücke zwischen Standard-PLA und herkömmlichen glasfaserverstärkten Thermoplasten schließt.
Warum sollten Sie sich für PLA LGF30 entscheiden?
PLA LGF30 VS. PLA GF30 Materialvergleich
- Erneuerbarer und biobasierter Ursprung– PLA stammt aus jährlich erneuerbaren Pflanzenressourcen, wodurch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert und der CO2-Fußabdruck verringert wird.
- Wesentlich höhere Steifigkeit– 30 % lange Glasfasern erhöhen den Zugmodul auf etwa 7.500 MPa, mehr als das Doppelte von ungefülltem PLA.
- Verbesserte Hitzebeständigkeit– Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur erreicht ~135 Grad, was die Verwendbarkeit von PLA in wärmeren Umgebungen erweitert, in denen sich Standard-PLA verformen würde.
- Hervorragende Verarbeitbarkeit– Der optimierte Schmelzfluss ermöglicht das Formen komplexer, dünnwandiger Teile auf Standard-Spritzgeräten mit minimalen Anpassungen.
- Kostengünstige Nachhaltigkeit– Bietet ein umweltfreundlicheres Profil ohne die hohen Kosten spezieller Biokunststoffe und ermöglicht erschwingliches Ökodesign.
Technisches Datenblatt
Fallstudie: Umweltfreundliches Gehäuse für elektronische Geräte
Herausforderung
Eine Marke für Unterhaltungselektronik wollte ein neues Lautsprechergehäuse mit einem geringeren CO2-Fußabdruck auf den Markt bringen. Das vorhandene ABS-Gehäuse funktionierte gut, war jedoch auf Erdölbasis und entsprach nicht den Nachhaltigkeitszielen des Unternehmens. Standard-PLA war zu weich und hitzeempfindlich, verformte sich in warmen Innenräumen und bestand die Falltests nicht. Die Marke benötigte ein biobasiertes Material, das eine ABS-ähnliche Steifigkeit und Hitzebeständigkeit aufweist und gleichzeitig für ein komplexes Rippendesign formbar bleibt.
Lösung
LFT-G lieferte PLA LGF30, eine mit 30 % Langglasfasern verstärkte PLA-Verbindung. Das lange Fasernetzwerk erhöhte den Zugmodul auf 7.500 MPa und erhöhte die HDT auf 135 Grad, wodurch die Einschränkungen von Standard-PLA überwunden wurden. Das Material konnte mit nur geringfügigen Temperaturanpassungen erfolgreich in das vorhandene Werkzeug eingespritzt werden. Der biobasierte Anteil von PLA LGF30 verhalf der Marke zu einer Reduzierung des CO2-Fußabdrucks des Produkts um 35 % im Vergleich zu ABS.
Ergebnisse
- Steifigkeitsanpassung:Der Biegemodul erreichte 7.200 MPa, vergleichbar mit ABS, wodurch Biegung eliminiert und die akustische Leistung verbessert wurde.
- Hitzebeständigkeit:Die HDT von 135 Grad stellte sicher, dass es während des Transports oder bei normalem Gebrauch zu keiner Verformung kam, und bestand die Alterungstests bei 85 Grad und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit.
- Reduzierung des CO2-Fußabdrucks:Der biobasierte PLA-Anteil senkte die CO₂-Emissionen von der Herstellung bis zum Werkstor im Vergleich zu ABS um etwa 35 %.
- Kostenparität:Die Materialkosten blieben im Vergleich zu ABS konkurrenzfähig, ohne dass sich die Zykluszeit erhöhte.
Spritzgießen – Kurzreferenz
Dieser Verarbeitungsleitfaden wurde speziell für langfaserverstärkte Thermoplaste von LFT entwickelt. Alle Parameter sind für eine Verarbeitung mit geringer Scherung optimiert, um die Faserlänge beizubehalten und die mechanische Leistung zu maximieren.
Eine Dosierschnecke mit einem L/D-Verhältnis von 18:1–22:1, kombiniert mit einer großen offenen Düse und einem Freifluss-Rückschlagventil, minimiert Faserbruch während der Injektion. Durch die richtige Auswahl der Ausrüstung bleibt die Faserlängenverteilung erhalten und gewährleistet eine gleichbleibende Teilefestigkeit.
PLA LGF30 weist innerhalb des empfohlenen Verarbeitungsfensters eine gute Schmelzstabilität auf. Eine angemessene Werkzeugtemperatur fördert die Oberflächenqualität und minimiert Eigenspannungen. Vor dem Abschalten mit ungefülltem PLA oder PP spülen, um Materialverschlechterung und Düsenverstopfung zu verhindern.
- Vortrocknung:2–4 Stunden bei 80–90 Grad (Adsorptionstrockner empfohlen)
- Schmelztemperatur:190–220 Grad
- Formtemperatur:20-60 Grad
- Einspritzdruck:40-100 MPa
- Schraube L/D:18:1-22:1, Messtyp
Notiz:Verwenden Sie eine große offene Düse und ein Rückschlagventil mit freiem Durchfluss, um die Faserlänge zu erhalten. Vor dem Herunterfahren mit ungefülltem PLA oder PP spülen. Vermeiden Sie eine übermäßige Verweilzeit über 230 Grad.
FAQ
F: Ist PLA LGF30 vollständig biologisch abbaubar?
A: Die PLA-Matrix ist unter industriellen Kompostierungsbedingungen kompostierbar, die langen Glasfasern sind jedoch anorganisch und bleiben bestehen. Daher ist PLA LGF30 insgesamt nicht vollständig biologisch abbaubar. Es lässt sich am besten als biobasiert und teilweise kompostierbar beschreiben. Für Anwendungen, die eine vollständige biologische Abbaubarkeit erfordern, bietet LFT-G naturfaserverstärkte PLA-Typen an.
F: Wie schneidet PLA LGF30 hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu ABS ab?
A: PLA LGF30 bietet eine vergleichbare Steifigkeit (Biegemodul ~7.200 MPa) wie Allzweck-ABS, jedoch eine höhere Zugfestigkeit (~95 MPa gegenüber ~45 MPa für ABS). Die Schlagfestigkeit ist geringer als bei ABS und die Wärmeformbeständigkeitstemperatur ist höher (135 Grad gegenüber ~80 Grad bei ABS). Es ist ein ausgezeichneter Drop-in-Kandidat für starre, hitzebeständige Anwendungen, bei denen Nachhaltigkeit Priorität hat.
F: Was ist die maximale Dauerbetriebstemperatur für PLA LGF30?
A: PLA LGF30 bietet Dauerbetrieb bis etwa 100 Grad mit einer Wärmeformbeständigkeit von 135 Grad bei 1,8 MPa. Kurzzeitige Abweichungen von bis zu 120 Grad sind bei intermittierender Belastung akzeptabel. Für Anwendungen, die eine höhere Temperaturbeständigkeit erfordern, bietet LFT-G alternative Compounds auf Basis von PA, PPA oder PPS an.
Kontakt: Emily
E-Mail:sale04@lfrtplastic.com
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