Wie werden physikalisch vernetzte Schaumstoffe hergestellt?

05.01.2022

Physikalisch vernetzter Polyethylenschaumstoff, auch IXPE-Schaumstoff genannt. Er hat hervorragende mechanische Eigenschaften und eine hohe Dimensionsstabilität, was eine vielseitige Verwendung ermöglicht.

Physikalisch vernetzte Schaumstoffe werden in drei Schritten hergestellt:

1. Extrusion
2. Vernetzung
3. Schäumen (horizontal/vertikal)

Zunächst wird die so genannte Matrix unter Verwendung von Zusatzstoffen extrudiert. Im nächsten Prozessschritt wird diese Matrix vernetzt, was durch eine Behandlung mit beschleunigten Elektronen geschieht. Schließlich wird die vernetzte Matrix in einem vertikalen oder horizontalen Schäumungsofen geschäumt. Die kontinuierlich geschäumte Bahn wird aufgewickelt oder direkt zu Platten geschnitten.

Bedeutung der Vernetzung

Durch die Vernetzungsreaktion werden die Polymer-Ketten miteinander verbunden und ergeben eine räumliche Struktur, ähnlich einem Fischernetz, bei dem erst durch das Verbinden von Längs- und Quer-Fäden eine Stabilität entsteht. Die Vernetzung ist notwendig um das sich bildende Gas in der Schmelze zu halten, ohne diese Vernetzung würde die Schaumstruktur zusammen fallen. Der Grad der Vernetzung muss gezielt eingestellt werden, ist diese zu hoch, ist der Kunstsoff zu zäh und expandiert nicht, ist diese zu niedrig, so kollabiert die gebildet Schaumstruktur.

IXPE-Schaumstoffe haben neben einer feinzelligen Struktur eine glatte Oberfläche. Durch Variation von Rezeptur und Prozess-Parametern lassen sich IXPE-Schaumstoffe in verschiedenen Dichten und Dicken herstellen. Ebenso können andere Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperaturbeständigkeit, gezielt eingestellt werden.