Ultradur High Speed – nový plast pro vstřikování do forem

Díky tomu je výroba efektivnější jak z hlediska úspory nákladů, tak spotřeby energie. I proto dostal tento materiál ekologickou pečeť.

Výchozím materiálem při výrobě jsou plastové granule, které pod vlivem vysoké teploty mění skupenství na kapalinu a poté jsou vstřikovány do formy. Plast vyplní formu, vytvaruje se podle ní, při chlazení ztuhne a pak je možné jej z formy vyjmout pro další zpracování.

Modernizace materiálu společnost BASF spočívá v přidání jemně rozptýlených nanočástic do polybutylen-tereftalátu (PBT). Výzkumní pracovníci společnosti BASF museli nejen stanovit optimální velikost těchto částic, ale též vyvinout proces, který by zajistil jejich rovnoměrnou distribuci v matici plastu. Kýžené změny vlastností materiálu bylo totiž možné dosáhnout jen kombinací tohoto originálního aditiva a jeho rovnoměrného rozmístění po celém plastu.

Tyto částice mají průměr pouhých 50 až 300 nanometrů – přičemž jeden nanometr (miliontina milimetru) odpovídá délce čtyř těsně přiléhajících atomů v kovu. Nanočástice dokáží výrazně ovlivnit vlastnosti materiálu: v zásadě plní tutéž funkci jako kmeny stromů, na nichž staří Egypťané dopravovali přes celou zemi obrovské kamenné kvádry určené ke stavbě pyramid – s tím rozdílem, že v případě materiálu Ultradur^® High Speed je třeba přepravit dlouhé řetězce polymerů plastu vyráběného vstřikováním do formy. Tímto způsobem tyto malé částice výrazně snižují viskozitu roztaveného plastu a díky tomu je možné použít podstatně menší teplotu pro zpracování. Pro vstřikování do formy je zapotřebí pouze polovičního tlaku, což znamená významnou úsporu elektrické energie.

Díky novém aditivu je možné s plastem pracovat již při teplotách 230 °C (namísto dřívějších 260 °) a zlepšila se i jeho tekutost, aniž by to však mělo dopad na jeho mechanické vlastnosti, jako je smršťování a rezistence vůči tepelným distorzím. Celkem lze při práci s tímto novým plastem ušetřit až pětinu energie.

Při použití Ultraduru^® ovšem dochází i k úspoře materiálu, neboť nový plast dokáže formu lépe vyplnit. Ve výsledném produktu je pak méně vzduchových bublin a výrazně se tak snižuje počet zmetků. Ultradur^® High Speed též výrazně zvyšuje produktivitu práce: nižší teploty zpracování znamenají zkrácení doby pro chlazení a díky tomu je možné dosáhnout až 30procentního zvýšení objemu výroby. V neposlední řadě pomáhá Ultradur^® High Speed dosáhnout vyšší kvality výrobků. Flexibilní plast lze totiž zesílit skleněnými vlákny v podstatně větší míře, než tomu bylo v minulosti. Díky tomu lze z plastu vyrábět tenké, leč velice pevné a odolné předměty. Příkladem je židle „Myto“, jejímž tvůrcem je renomovaný designér Konstantin Grcic. Vytvořit židli takto jemného tvaru a zároveň velmi pevnou bylo možné jen díky materiálu Ultradur^® High Speed.

Další fotografie, ilustrace a animace jsou dostupné na internetu prostřednictvím odkazu: www.basf.de/science_around_us.