Nachhaltige Polyamide

AKROMID® NEXT

Sonnenblumen
AKROMID® NEXT: PA 6.9, PA 6.10, PA 5.6, PA 5.10, PA 11

Übersicht der nachhaltigen Polyamide

Mit AKROMID® NEXT bieten wir innovative und nachhaltige Alternativen zu herkömmlichen Nylons. Diese neue Produktlinie hat biobasierte, biomassenbilanzierte oder chemisch recycelte Inhalte. Einige Produkte werden mit einer ISCC PLUS oder REDcert² Nachhaltigkeits-Zertifizierung angeboten.

Die Mehrzahl der in der Kunststoffverarbeitung verbreiteten Polyamide werden aus fossilen Rohstoffen hergestellt und weisen einen für Polymere vergleichsweise hohen CO2-Fußabdruck auf. Ein Ersatz durch Polymere mit geringerem CO2-Fußabdruck wie Polyolefine und Polyester ist in vielen Fällen aufgrund der erforderlichen technischen Eigenschaften nicht möglich.

Ganz oder teilweise biobasierte Polyamide bieten eine Alternative aus der gleichen Polymerklasse und damit vergleichbaren Material- und Verarbeitungseigenschaften. Die Verwendung von Biomasse zur Herstellung von Polyamiden reduziert die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen sowie die Treibhausgasemissionen, weil pflanzliche Rohstoffe CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen, welches am Ende des Produktlebenszyklus nicht zusätzlich emittiert wird.

AKRO-Produktname
Monomer 1
Monomer 2
Rohstoff
Biobasierter Kohlenstoffanteil
PA 6
AKROMID® NEXT B

ε-Caprolactam (massebilanziert)

ε-Caprolactam (massebilanziert)

Tallöl

Massebilanziert
PA 6.6
AKROLEN® NEXT A
Hexamethylenediamin (HMDA)

Adipinsäure (massebilanziert)

Tallöl

Massebilanziert
PA 6.9
AKROMID® NEXT G
Hexamethylendiamin (HMDA)

Azelainsäure

Sonneblumenöl

57 %
PA 6.10
AKROMID® NEXT S
Hexamethylendiamin (HMDA)

Sebacinsäure

Rizinusöl

62 %
PA 5.6
AKROMID® NEXT 5.6

Pentamethylendiamin

Adipinsäure

Mais

41 %
PA 5.10
AKROMID® NEXT 5.10

Pentamethylendiamin

Sebacinsäure

Mais/Rizinusöl

100 %
PA 11
AKROMID® NEXT U

11-Aminoundecansäure

11-Aminoundecansäure

Rizinusöl

92 %
PP
AKROLEN® NEXT PP

Propylen (massebilanziert)

Propylen (massebilanziert)

Alte Speiseöle/-fette

Massebilanziert

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Biomassebilanziertes Polyamid 6 und Polyamid 6.6

AKROMID® NEXT A und B

Neben den biobasierten Polyamiden sind Compounds aus biomassebilanziertem Polyamid 6 oder Polyamid 6.6 verfügbar. Im Unterschied zu den biobasierten Polymeren werden beim Massebilanzverfahren Fertigprodukte im gleichen Prozess hergestellt wie die fossilen Pendants. Ein Teil der fossilen Rohstoffe wird dabei durch biobasierte Alternativen ersetzt. Über ein Zertifizierungsverfahren (ISCC PLUS) werden die biobasierten Rohstoffe auf einen Teil der Fertigprodukte allokiert, sodass die entstehende Qualität absolut identisch zur fossilen Ware ist – aber mit einem wesentlich reduzierten CO2-Fußabdruck.

Biomassebilanziertes Polyamid 6 und Polyamid 6.6 kann daher als Drop-In Lösung für die komplette Vielfalt der bestehenden PA-Compounds eingesetzt werden – eine erneute technische Qualifizierung oder gar Umstellung der Prozesse beim Anwender ist nicht notwendig. Biomassebilanziertes PA 6 wird aus dem bio-zirkulären Rohstoff Tallöl hergestellt, einem biobasierten Nebenprodukt aus der Papierindustrie. Aufgrund der Einbeziehung von biogenem Kohlenstoff in der LCA-Bilanz ist der CO2-Fußabdruck des Polymers gegenüber dem europäischen Durchschnittswert für PA 6 von 4,52 kg CO2äq/kg (Quelle: Plastics Europe, 2022) mehr als halbiert.

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In der Nomenklatur von AKRO-PLASTIC ändert sich bei einem biomassebilanzierten Produkt neben dem Kürzel „NEXT“ nur der Ausdruck in der Klammer, dort steht zusätzlich das Suffix „BMBCI“ (Biomass Balanced Certified ISCC PLUS). Die Rezepturnummer und alle Produktspezifikationen bleiben gegenüber der fossilen Variante erhalten.

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Chemisch recyceltes Polyamid 6

Eine weitere nachhaltige Rohstoffquelle stellt chemisch recyceltes PA 6 basierend auf Pyrolyseöl dar, welches aus Post-Consumer Rezyklaten gewonnen wird und damit hilft wertvolle fossile Ressourcen zu schonen. Auch hierbei kommt das Massebilanzverfahren zum Einsatz, sodass eine große Vielzahl von bestehenden PA 6 Formulierungen als chemisch rezyklierte Variante angeboten wird. Im Gegensatz zu mechanisch recycelten Polymeren gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Qualität. In der Nomenklatur werden diese Produkte durch das Suffix „CMBCI“ (Chemical Recycling Mass Balanced Certified ISCC PLUS) gekennzeichnet.

INNOVATIVE UND NACHHALTIGE POLYAMIDE

AKROMID® NEXT G, 5.6, 5.10

AKROMID® NEXT G3 GF 30 1 L CR schwarz (8314) ist ein glasfaserverstärktes PA 6.9/PP-Blend mit biobasiertem Anteil und geeignet für gewichtsreduzierte, nachhaltige Anwendungen. PA 6.9 ist teilweise biobasiert (Sonnenblumenöl). Zudem ist das Produkt nach REDcert² zertifiziert: 33 % (Allokationsfaktor) der fossilen Rohstoffe sind durch nachhaltig zertifiziertes, biomassenbilanziertes PP ersetzt.


Mehr Vorteile von PA/PP-Blends unter AKROMID® LITE

Mit AKROMID® NEXT G3 GF 30 1 natur (8085) ist auch eine nicht geblendete Variante mit 30 % Glasfaser verfügbar. AKROMID® NEXT G ist technisch geeignet PA 6 in vielen gängigen Anwendungen zu ersetzen.

Das teilweise biobasierte AKROMID® NEXT 5.6 3 GF 30 natur (8405) ist eine HMD-freie (Hexamethylendiamin) Alternative zu konventionellen PA 6.6 Compounds mit vergleichbaren Eigenschaften. So liegt der Schmelzpunkt mit 253 °C nur ca. 10 °C unterhalb von PA 6.6. PA 5.6 hat einen geringeren CO2-Fußabdruck und wird teilweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt (biobasierter Anteil = 41 %*). Zu beachten ist eine erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme. Für Bauteile mit erhöhten Schlagbeanspruchungen bieten wir mit AKROMID® NEXT 5.6 3 GF 30 S3 schwarz (8444) auch eine trockenschlagzähmodifizierte Variante, ebenfalls mit 30 % Glasfaserverstärkung.

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Verringerte Wasseraufnahme, erhöhte chemische Beständigkeit

Beständigkeit gegenüber CaCl2

Das Basispolymer von AKROMID® NEXT 5.10 3 GF 30 natur (8406) ist bis zu 100 %² biobasiert. Die Eigenschaften sind ähnlich zum teilweise biobasierten PA 6.10. Durch die längere Wiederholungseinheit verfügen sowohl PA 6.9 als auch PA 5.10 über einen geringeren Anteil der charakteristischen Amidgruppen, was zu verringerter Wasseraufnahme und deutlich erhöhter chemischer Beständigkeit führt. Die Abbildung zeigt beispielhaft die Beständigkeit gegenüber CaCl2, welches zum Beispiel in Streusalz zur Herabsetzung des Gefrierpunktes eingesetzt wird oder auch als Staubbinder für unbefestigte Straßen.

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Grad der Alterung

Heißluftlagerung führt bei Polyamiden zu thermooxidativer Schädigung der Oberfläche, was zu Verfärbungen und Verlust der mechanischen Eigenschaften führt, ein Vorgang der auch als Alterung bezeichnet wird. Der Prozess findet primär an der Oberfläche statt, es bleibt ein unbeschädigter Kern, wie in der Abbildung zu sehen ist. Die Dicke der oxidierten Schicht ist ein optisches Maß für den Grad der Alterung.

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Wärmealterungsversuch bei 180 °C

Im Wärmealterungsversuch bei 180 °C ergibt sich für die betrachteten biobasierten Polyamide ein Verhalten, was zwischen PA 6 und dem diesbezüglich anfälligeren PA 6.6 liegt, was sich am gezeigten Abfall der Zugfestigkeit erkennen lässt. Selbstverständlich enthalten AKROMID® NEXT Compounds eine Wärmestabilisierung, die das Alterungsverhalten stark verbessern.

Innovative und nachhaltige Polyamide

AKROMID® NEXT U

AKROMID® NEXT U ICF sind Carbonfaser verstärkte PA 11 Compounds, die Leistungsfähigkeit mit Nachhaltigkeit vereinen. Diese Compounds sind neben dem Spritzgießverfahren auch insbesondere für den industriellen 3D-Druck geeignet.

Das PA 11 wird aus dem Öl der Rizinussamen hergestellt (biobasierter Anteil > 92 %). Die Carbonfasern werden aus Rückständen von Kohlefasermatten aufbereitet (Post-Industrial Recycling Anteil = 100 %). Zusätzlich ermöglichen die Compounds nachhaltigen Leichtbau, in dem sie eine niedrige Dichte mit großer Steifigkeit und Festigkeit kombinieren.

Durch die lange Kohlenstoffkette des Monomers besitzen Formteile aus AKROMID® NEXT U eine geringe Feuchteaufnahme, wodurch eine hohe Dimensionsstabilität sowie ein geringer Einfluss der Feuchtigkeit auf die mechanischen Eigenschaften erreicht wird. Ein starker Vorteil zu Formteilen aus konventionellen Polyamiden, wie PA 6 oder PA 6.6.

3D-Druck

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Nachhaltige flammgeschützte Compounds

AKROMID® NEXT FR

Insbesondere bei Anwendungen mit Flammschutzanforderungen sind Rezyklate als nachhaltige Rohstoffquelle oft ungeeignet, weil durch Verunreinigungen bzw. Schwankungen im Ausgangsmaterial die Flammschutzeigenschaften nicht sicher erreicht werden können. Daher ist es gerade für diese Produkte sinnvoll, biobasierte Varianten einzusetzen um den CO2-Fußabdruck zu senken, da diese sich durch kontrollierte Neuwarequalität auszeichnen.

Alle Flammschutzcompounds basierend auf PA6 und PA6.6 sind auch als biomassebilanzierte Variante erhältlich, wobei nicht nur massebilanzierte Polymerrohstoffe zum Einsatz kommen, sondern auch ein zertifiziert nachhaltiges Flammschutzmittel, welches zudem frei von Halogenen, Antimontrioxid und rotem Phosphor ist.

Daneben ist auch biobasierten Polyamide mit Flammschutzausrüstung erhältlich. AKROMID® NEXT 5.6 3 GF 35 9 FR natur (8401) erreicht die Klassifizierung UL94 V0 bei 1,6 mm und eignet sich für Bauteile mit hohen Anforderungen an die Festigkeit für den E&E-Markt und die E-Mobilität. Es stellt eine HMD-freie (Hexamethylendiamin) Alternative zu PA 6.6 mit vergleichbaren Eigenschaften dar. Das teilweise biobasierte PA 6.9 mit dem Namen AKROMID® NEXT G3 K8 9 FR LA weiß (8261) erfüllt UL94 V2 und GWFI 960 °C und behält einen hohen CTI von 600 V. Das Material ist zu 20 % glasfaserverstärkt und mit einem dunklen Farbumschlag lasermarkierbar, was gut zu den Anforderungen des E&E-Marktes z.B. für Reihenklemmen passt.

AKROMID® NEXT FR

Produktinfos

AKROMID® NEXT Compounds

Hier finden Sie Infos, die für alle Produkte der AKROMID® NEXT-Reihe gelten

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ISCC PLUS und REDcert² Zertifikat

Durch den Einsatz nachhaltiger Stoffströme leisten wir einen Beitrag zur Einsparung fossiler Ressourcen.

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Definition

Nachhaltige Kunststoffcompounds

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Anwendung

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Die Anwendung bionischer Bio-Ventilator aus dem PA-6.10-Compound AKROMID® S überzeugt durch einen hohen biogenen C-Anteil. Zudem konnte das Bauteilgewicht reduziert und eine hohe Maßkonstanz mit unserem Werkstoff erreicht werden. Erfahren Sie in unserer Sucess-Story mehr zum Projekt.
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