Forschung und Entwicklung

Für die Polymer- und Kunststoffindustrie

Seit langem ist Talkum einer der wichtigsten Füllstoffe zur Anpassung der thermischen und mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen und in vielfacher Hinsicht bemerkenswert.

  • hohes Aspekt Verhältnis
  • geringe Wasseraufnahme und hydrophober Charakter
  • hohe Oberfläche und Partikelfeinheit

Beim Einsatz in Farben und Lacken die Verteilung und die Benetzung der Pigment- und Füllstoffpartikel mit dem niederviskosen Bindemittel relativ einfach durch die Steigerung der Mischzeit und der Rührwerksdrehzahl über einen weiten Bereich geregelt werden.

Auch die Änderung der Formulierung durch die Zugabe von Hilfsmitteln ist hier deutlich einfacher machbar, als bei der Herstellung von Kunststoffteilen durch Spritzguss oder Extrusion.

Das volle Potential dieses Füllstoffes ist bei der Herstellung von Kunststoffteilen daher nur selten nutzbar. Hohe Viskositäten und limitierte Scherraten im Extruder, aber auch hohe Temperaturen und begrenzte Verweilzeiten erschweren dabei die Verarbeitung der Polymere und des funktionalen Füllstoffs Talkum.

Um diese verfahrenstechnischen Schwierigkeiten zu minimieren hat die Nobelmin GmbH eine Reihe von Entwicklungs- und Forschungsprojekten gestartet.

Hauptansatzpunkt ist dabei die weitere Verbesserung der Funktionalität der Nobelmin – Talkumprodukte und die Basis des MicroNobelizing durch:

  • Die weitere Optimierung des Prozesses der delaminierenden Mikronisierung des Talks zur weiteren Verringerung der Partikelgröße und zur weiteren Verbesserung des Aspekt-Verhältnisses. Ziel ist es dabei, bei verringerter Einsatzmenge und geringstem Masseeintrag, durch die hohe Oberfläche und die anisotropen Strukturen höchste Funktionalitäten und optimale Gewichtseinsparungen zu erreichen.
  • Die chemisch-physikalische Modifizierung der Partikeloberfläche und die damit verbundene Optimierung der Wechselwirkung und Adsorption der Polymere an der Füllstoff-Polymer-Grenzfläche. Durch diese Wechselwirkung werden die mechanischen Eigenschaften des gefüllten Kunststoffes, ebenso wie z.B. die sogenannte Kristallkeimbildung (Nucleation) verstärkt.
  • Eine optimale Oberfläche führt zu einer sehr hohen Adsorptionsfestigkeit, die auch bei einer Dehnung nicht bzw. nicht so schnell zu einem Adhäsionsbruch führt. Das Ablösen des Polymers von der Füllstoffoberfläche und die innere Zerstörung des Verbundes (vergleichbar mit einem Schaum, der deutlich schlechterer Festigkeit aufweist und in dessen Blasen die Füllstoffpartikel liegen) werden verhindert.

Produktqualitäten optimieren

NOBELMIN-Talk ist bekannt für seine Keimbildungswirkung bei herkömmlichen Thermoplasten wie Polypropylen. Talkpartikel modifizieren die Polymermorphologie während der Kristallisationsphase, indem sie die Anzahl und Art der Kristallisationskeime in der Polymerschmelze erhöhen.

Mikronisierte MinTalc-Produkte der NOBELMIN GmbH sind hocheffiziente Keimbildner und Verstärkungsmittel und erhöhen auf diese Weise die Steifheit und Kristallisation. Dieses Verhalten ist gegeben, wenn die Lamellenstruktur während des Mikronisierungsprozesses erhalten bleibt.

Experten arbeiten mit Experten zusammen

Unsere Entwicklungsprojekte werden in Kooperationen mit Universitäten und international agierenden Entwicklungspartnern durchgeführt. So werden die praktischen Erfahrungen durch wissenschaftliche Untersuchungen und Methoden ergänzt.

Als NOBELMIN GmbH führen wir darüber hinaus auch eigenständig oder als Forschungspartner öffentlich geförderte Forschungsprojekte durch (z.B. mit dem Institut für Polymerforschung, einem bekannten Partner der deutschen Industrie).

Das Outsourcing von R&D sichert dem Unternehmen den Verbleib auf dem Stand der Technik und eine hohe Flexibilität bei sich rasch ändernden Forschungsthemen. Unnötige Infrastrukturkosten werden gleichzeitig vermieden, so dass die Wettbewerbsnachteile für die Nobelmin GmbH als mittelständisches Unternehmen verringert werden können.

Auch im Bereich Marketing und Produktentwicklung nutzt die Firma Nobelmin sein internationales Netzwerk und die Zusammenarbeit mit einem weltweit agierenden, renommierten Insider der Industriemineralbranche.

Biokunststoffe und Zukunftsprojekte

Das Umweltbewusstsein der Bevölkerung (auch auf Grund der jährlich produzierten Millionen Tonnen Plastikmüll) steigt permanent. Jetzt sucht die Kunststoffindustrie nach Wegen, um mit der Entwicklung umweltgerechter Bio-Kunststoffe ihren ökologischen Fußabdruck zu optimieren.

Biokunststoffe wie z.B. Polymilchsäure (PLA), Zellulose, Stärke, Polyhydroxyalkanoate (PHA) und Polybutylensuccinat (PBS) oder Mischungen und Modifikationen dieser Polymere sind mögliche Wege für diesen angestrebten Materialübergang.

Diese Polymere werden aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und sind ohne die Persistenz der Polymere aus Erdöl (Langzeitbeständigkeit in der Umwelt) durch ihre schnellere biologische Abbaubarbarkeit wesentlich umweltverträglicher.

In großem Maßstab eingesetzt könnten Biokunststoffe die Kohlenstoffemissionen und den CO2-Fußabdruck der chemischen Industrie erheblich reduzieren.

Labor

Unser NOBELMIN-Inhouse-Labor hat, ausgestattet mit modernstem Equipment, permanent die Entwicklung und Produktionsüberwachung sicherzustellen.

Unser F&E-Expertenteam verfolgt das Ziel, innovative Entwicklungen im Zuge des technologischen Fortschritts aufzugreifen und technische Unterstützung für einen globalen Kundenstamm anzubieten. Chemiker und Ingenieure arbeiten in verschiedenen Disziplinen zusammen, um neue Produkte, neue Verfahren und neue Anwendungen voranzutreiben.

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