Oberflächenqualität von Rezyklatbauteilen steigern

Kunststoffbauteile aus Recyclingmaterial bzw. mit definiertem Rezyklatanteil weisen material- und prozessbedingt häufig erhebliche Schwankungen in ihrer Materialzusammensetzung auf, was zu inhomogenen und schwankenden Oberflächeneigenschaften führt. Gründe hierfür sind eine variierende Molekulargewichtsverteilung des rezyklierten Kunststoffs, der Verlust von Stabilisatoren und anderen funktionellen Additiven sowie die mögliche Kontamination mit Fremdmaterial. Folglich werden der Aufbereitung und dem Umformen nachgelagerte Prozessschritte – beispielsweise das Kleben, Lackieren, Bedrucken und Beschichten – verhindert bzw. erschwert, da diese auf definierten und konstant adhäsionsfreundlichen Oberflächenqualitäten aufbauen.

Das SKZ und das Fraunhofer IFAM untersuchen in einem gemeinsamen Forschungsprojekt die Möglichkeiten zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von rezyklierten Kunststoffen. Als Mittel der Wahl dienen hierzu Aktivierungs- und Beschichtungsprozesse mit Atmosphärendruckplasma. Ziel dieses Projekts ist es, den Einsatz von Recyclingmaterialien für oberflächenspezifische Verarbeitungsprozesse durch Anpassung der Oberflächeneigenschaften zu begünstigen. Dies soll durch Atmosphärendruckplasma-Vorbehandlungsprozesse und Abscheidung einer haftvermittelnden Schicht mittels Plasmapolymerisation (PECVD – Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) erreicht werden. Dabei wird die Oberflächenvarianz der Rezyklatoberflächen nivellierend ausgeglichen, so dass eine Adhäsionssteigerung für anschließende Klebungen erzielt wird. Zudem ist eine Migrationssperre für Additive aus den Rezyklaten möglich. Interessierte Firmen können sich mit spezifischen Fragestellungen und Anregungen an das SKZ wenden.

Das bis August 2024 laufende Projekt der Forschungsvereinigung FSKZ e.V. wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.