Beschichtungen für neuartige Funktionen
Sonderkunststoffe mit besonderen Eigenschaften
Für dekorative Anwendungen werden in der Kunststoffgalvanik fast ausschließlich ABS-basierte Kunststoffe und zu einem geringen Prozentsatz polyamidbasierte Kunststoffe verwendet. Echter Ersatz für metallische Bauteile mit hohen Anforderungen an die Funktion erfordert jedoch neben der metallischen Beschichtung auch besondere Kunststoffe. Diese sind mit klassischen Verfahren nicht beschichtbar, insbesondere nicht mit chrom(VI)-freien Verfahren. Biconex bietet derzeit Beschichtungen für folgende besonders hochtemperaturfeste Kunststoffe an:
- Polyphenylensulfid (PPS)
- Polyetherimid (PEI)
Tabelle: Typische Eigenschaftswerte für verschiedene Kunststoffe
| PPS | PEI | PA | ABS | |
| Dichte [g/cm3] | 1,35 | 1,27 | 1,14 | 1,04 |
| Wasseraufnahme | 0,05 % | 0,7 % | 3 % | 0,22 % |
| Zugfestigkeit [MPa] | 90 | 85 | 75 | 32-56 |
| Schmelzpunkt [°C] | 285 | 217 | 220 | 110 |
| Therm. Ausdehnung [1/K] | 5x10-5 | 5x10-5 | 7,5x10-5 | 9,5x10-5 |
| Wärmeleitfähigkeit [W/(m•K)] | 0,25 | 0,24 | 0,23 | 0,17 |
| Dicke für UL 94 [mm] | 0,4 | 0,41 | 1,5 | 0,8 |
| Durchschlagsfestigkeit [kV/mm] | 18 | 27 | 15 | 41 |
Polyetherimid (PEI)
Polyetherimid (PEI) ist ein zur Gruppe der hochtemperaturbeständigen Kunststoffe zählender Hochleistungsthermoplast. Diese Verbindung aus der Gruppe der Polyimide ist transparent und hat einen goldgelben Farbton. PEI ist nicht ganz so gut thermisch beständig aber besitzt dafür eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit und eine hohe Flammwidrigkeit. PEI ist hydrolysebeständig und ist sehr beständig gegenüber UV-Bestrahlung.
Durch Einlagerung von Glasfasern kann die Festigkeit des Materials weiter gesteigert werden. Dadurch wird auch der Ausdehnungskoeffizient beeinflusst, sodass bestimmte Sorten eine zu Aluminium nahezu identische Wärmeausdehnung besitzen und sich neben den mechanischen, thermischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften aus diesem Grund sehr gut als Metallersatz eignen.
Polyphenylensulfid (PPS)
Polyphenylensulfid (PPS) ist ein teilkristalliner Kunststoff, dessen aromatische Monomereinheiten über Schwefelatome miteinander verbunden sind. Der Werkstoff zeichnet sich durch sehr hohe Wärmeformbeständigkeiten, eine hohe Chemikalienbeständigkeit und Steifigkeit aus.
Thermoplastisches PPS ist schwach verzweigt und deshalb hochkristallin. Die Kristallinität hängt in starkem Maße von der Temperatur-Zeit-Historie bei der thermoplastischen Verarbeitung ab. Die Dauergebrauchstemperatur liegt bei 200 bis 240 °C, die maximale Gebrauchstemperatur bei 300 °C. Lösemittel für PPS sind unter 200 °C nicht bekannt, das Material kann jedoch bei erhöhten Temperaturen angequollen werden. PPS ist gegen Alkalien und nichtoxidierende Säuren beständig, mit Ausnahme von Salzsäure, und wird von Oxidationsmitteln wie Salpetersäure angegriffen. Licht bewirkt bei nicht stabilisierten oder nicht pigmentierten Typen einen oberflächlichen Angriff. Die Gasdurchlässigkeit ist größer als bei anderen teilkristallinen Thermoplasten. PPS ist von Natur aus flammwidrig und erreicht bei 0,4 mm Dicke die Einstufung V0 nach UL 94.
PPS ist vor allem aufgrund seiner hervorragenden thermischen Eigenschaften besonders gut als Metallersatz geeignet. Durch die metallische Beschichtung wird neben den elektrischen Eigenschaften eine hohe Korrosionsbeständigkeit für oxidierende Säuren erreicht.
