Nach ausführlichen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist es dem Innovationsteam von MGG Polymers gelungen, ihren recycelten ABS-Kunststoff noch beständiger gegen den andauernden Einfluss von Wärme und Hitze zu machen. In einem rund zweijährigen Projekt konnten – gemeinsam mit dem renommierten Test- und Zertifizierungsinstitut Underwriters Laboratories (UL) – die mechanischen RTI-Werte (Relativer Thermischer Index) in der Kategorie „Impact“ (Aufprall) auf 80 Grad Celsius und in der Kategorie „Tensile Strength“ (Zugkraft) auf 95 Grad Celsius erhöht werden. Damit ist MGG Polymers einmal mehr europäischer Spitzenreiter wenn es um die Qualität von aus Elektroaltgeräten recycliertem Kunststoff geht.
Qualitätsmanager Philipp Felber (li) hat das rund zwei Jahre dauernde Projekt „Bessere RTI-Werte“ mit UL entwickelt und begleitet. Er und Darko Huskic freuen sich, dass die langwierige UL-Zertifizierung für das ABS-Material nun abgeschlossen ist.
Im Jahr 2021 trat ein namhafter Hersteller von Kaffeemaschinen und Stammkunde an das Vertriebsteam von MGG Polymers mit einer großen Bitte heran: „Die Frage lautete, ob es nicht möglich wäre, dass der seit Jahren von ihnen eingesetzte recycelte ABS-Kunststoff künftig noch hitzebeständiger wäre und einen höheren RTI-Wert aufweisen würde“, berichtet der bei MGG Polymers für den DACH- und CEE-Raum zuständige Vertriebsprofi Darko Huskic. Sein Kollege Jose Maria Barraca ergänzt: „Zu dieser Zeit begannen auch andere Kunden ähnliche Fragen zu stellen. Denn auf dem Telekommunikationsmarkt geht der Trend dahin, dass die Hersteller kleinere und leistungsfähigere Produkte entwickeln. Das bedeutet, dass das Kunststoffgehäuse während der Lebensdauer des Produkts näher an der Wärmequelle liegt. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir diesen wichtigen Schritt gemäß der offiziellen UL-Norm, die unter Elektronikherstellern am meisten anerkannt ist, erreichen sollten.“
Das Ziel: Erhöhung der mechanischen RTI-Werte beim ABS!
Durch die Zugtests im MGG Polymers-Labor wurde vorab ausgelotet, wie gut man die RTI-Werte verbessern konnte.
Die Aufgabenstellung war somit klar definiert: Die RTI-Werte des produzierten ABS-Kunststoffs mussten – langfristig betrachtet – erhöht werden. Deshalb entwickelte Philipp Felber, der „Head of Quality and Environmental Management“ bei MGG Polymers ein Konzept und startete das Projekt „RTI-Optimierung“. Beim relativen thermischen Index geht es – so könnte man umgangssprachlich sagen – um die Alterungsbeständigkeit eines Kunststoffs. „Grundsätzlich reduziert oder verliert jeder Kunststoff durch gewisse Umwelteinflüsse im Laufe der Zeit seine Eigenschaften. Kunststoffe aus Elektroaltgeräten, wie wir sie verwenden, werden durch Umwelteinflüsse aber auch durch allgemeine Gebrauchseinflüsse wie mechanische oder thermische Belastungen beeinflusst. Das kennt jeder von zu Hause: Kunststoffteile, die mehrere Jahre alt sind, werden zum Teil brüchig“, erklärt Felber.
Die RTI-Werte quantifizieren diese Kunststoff-Eigenschaften und machen so die Materialen vergleichbar. Dabei wird der RTI in drei Kategorien angegeben: Die elektrische Eigenschaft, die Aufprall-Eigenschaft (Impact) und die Zug-Eigenschaft (Tensile Strength). Um die RTI-Werte zu verbessern, begann Qualitätsmanager Philipp Felber mit seinem Team, verschiedene Compoundrezepturen (ABS-Mischungen mit unterschiedlicher Anzahl und Menge von Additive) zu entwickeln. „Unsere Produkte weisen schon immer einen extrem hohen PCR-Anteil (Post Consumer Recycled) auf. Um die RTI-Werte zu verbessern wollten wir daher so sparsam wie möglich Veränderungen an den beigemengten Additiven vornehmen. Wobei für uns bzw. unsere Kunden die mechanischen Werte im Vordergrund gestanden sind. Wir haben sozusagen an unserer ABS-Rezeptur geschraubt, bis wir in hausinternen Tests gute Ergebnisse erreicht haben.“
10.000 Stunden Tests bei UL
Isabella Mayerhofer aus dem MGG Polymers-Labor bestückte im Zuge der internen Testreihen den Ofen, um die Prüfstäbe entsprechend zu erwärmen und so die Eigenschaftsverluste des Testmaterials zu simulieren.
Nach den rund sechs Monate dauernden Testläufen in den Laboren von MGG Polymers begann die Zusammenarbeit mit dem renommierten Institut Underwriters Laboratories (UL) in Deutschland. Insgesamt rund 800 Prüfstäbe aus dem neuen ABS-Material wurden dort einer 10.000 Stunden dauernden Langzeitstudie unterzogen – das sind in etwa 416 Tage oder eineinhalb Jahre, wie Felber ausführt: „Auch wenn man gewisse Dinge simulieren und hochrechnen kann, ist es notwendig, das Testmaterial eine entsprechend lange Zeit hohen Temperaturen auszusetzen. Die Reaktion der Polymere kann man einfach nicht beschleunigen. Physik bleibt Physik.“ In mehreren Öfen wurden die Prüfstäbe deshalb auf vier verschiedene Prüftemperaturen erwärmt und in gewissen Zeitabständen entnahmen die UL-Experten mehrere Stäbe und unterzogen sie Aufprall- und Zugtests. Diese Testreihen wurden so angelegt, dass sie nicht nur die thermische Alterung simulieren, sondern auch den Gebrauch des Materials.
Unter dem Kürzel „MGG ABS C7515“ bietet MGG Polymers den nun verbesserten ABS-Kunststoff mit den RTI-Werten 80 Grad Celsius (Impact) und 95 Grad Celsius (Zugkraft) am Markt an.
Am Ende der zweijährigen Projektphase waren alle Beteiligten mehr als glücklich, als die gewünschten RTI-Zielwerte übertroffen wurden. „Die Wunschvorstellung unserer Kunden lag bei rund 75 Grad Celsius, wir haben aber 80 Grad beim RTI-Impact und 95 Grad beim RTI- Zugkraft erreicht“, freut sich Darko Huskic, der nun das Spektrum seiner Angebotspalette um eine weiteres Produkt erweitern kann. „Dieses neue ABS ist natürlich nicht nur für Kaffeemaschinen-Produzenten ideal, sondern vor allem auch im Bereich der Elektrogeräte gut einsetzbar. Denken wir zum Beispiel an einen WLAN-Router: Die werden immer kleiner und haben immer mehr Leistung, da ist die Temperaturbeständigkeit natürlich ein wichtiges Thema. Wir werden aber auch unser bisheriges ABS weiter anbieten, denn für viele Anwendungsfälle reichen RTI-Werte von 60 Grad.“ Und auch Chema Barraca bestätigt, wie wichtig die Weiterentwicklung für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft ist: „Unsere Verkäufe konzentrieren sich vor allem auf die wichtigsten OEMs im Elektroniksektor. So fragen vor allem Hersteller von Kaffeemaschinen und Telekommunikationsgeräten nach, ob unser Material diesen Standard erfüllen kann.“
Am Ende des Tages geht es um das Reduzieren von CO2
Für Darko Huskic steht vor allem die Nachhaltigkeit im Vordergrund: „Früher wurden recycelte Kunststoffe vor allem eingesetzt, weil sie günstig waren. Es gab zwar ein paar Visionäre, die den Umweltgedanken im Kopf hatten, aber das primäre Kaufmotiv war der Preis. Doch die Welt hat sich verändert. Wir leben in neuen Zeiten, in denen echte Nachhaltigkeit zählt. MGG Polymers hat schon vor langer Zeit erkannt, wie wichtig eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft und hohe Recyclingquoten sind. Es macht ungeheuer viel Spaß und es ist eine absolut sinnvolle Tätigkeit, ein Teil dieser Mission zu sein. Mit unserem neuen ABS-Produkt mit hohen RTI-Werten können wir neue Anforderungen unserer bestehenden und zukünftigen Kunden erfüllen und unsere Welt ein wenig nachhaltiger gestalten! Frei nach unserem Motto: It´s about Co2“