Die glasfaserverstärkte, halogenarme Ultramid®-Type von BASF erfüllt die Langzeitanforderungen der E-Mobilität. Grundlage dafür sind Untersuchungen zur Alterungsbeständigkeit von Kunststoffkomponenten im Motorraum, die unter erhöhten Temperaturen und im Kontakt mit chemischen Medien eingesetzt werden.
Im Rahmen einer seit August 2020 laufenden Testreihe wurde ein Polyamid der neuesten Materialgeneration von BASF unter Hydrolysebedingungen in Wasser-Glykol-Gemischen geprüft. Bewährte Prüfmethoden und Arrhenius-Analysen ermöglichen dabei eine Bewertung der Materialeigenschaften über lange Betriebszeiten hinweg.
Steigende Anforderungen an Kunststoffe im Motorraum
Mit der Weiterentwicklung der E-Mobilität steigen die Anforderungen an die Alterungsbeständigkeit von Kunststoffen im Fahrzeugmotorraum deutlich. Durch häufige Ladevorgänge der Batterie müssen Bauteile dauerhaft bei Betriebstemperatur eingesetzt werden, wodurch sich die geforderte Lebensdauer im Vergleich zu Verbrennungsmotoren erheblich erhöht.
Während bisher Einsatzzeiten von rund 5.000 Stunden als ausreichend galten, werden für Anwendungen in der E-Mobilität heute 45.000 bis 55.000 Stunden gefordert. Kunststoffe kommen dabei unter anderem in Pumpen und Ventilen zum Einsatz, die zusätzlich chemischen Medien ausgesetzt sind.
Prüfmethoden unter Hydrolysebedingungen
Die Haltbarkeit von Kunststoffen wurde bislang vor allem in Luft-Wärme-Umgebungen geprüft. BASF überträgt diese bewährten Methoden nun auf die Hydrolyse-Lagerung, bei der die Alterung in Wasser-Glykol-Gemischen untersucht wird.
Zur Bewertung der Ergebnisse wird die Arrhenius-Gleichung eingesetzt, die den Zusammenhang zwischen Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit beschreibt. Auf dieser Grundlage lassen sich beschleunigte Prüfungen durchführen und Aussagen zur Lebensdauer unter Normalbedingungen ableiten.
Ergebnisse der Ultramid®-Untersuchung
Im Rahmen einer seit August 2020 laufenden Testreihe wurde ein Polyamid der neuesten Materialgeneration von BASF untersucht. Die glasfaserverstärkte, halogenarme Ultramid®-Type verfügt über eine optimierte Hydrolysebeständigkeit sowie Laserbeschriftbarkeit und erfüllt damit die Anforderungen des Automobilmarkts.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Materialeigenschaften des getesteten Polyamids auf über 100.000 Stunden extrapolieren lassen. Damit werden die für Anwendungen in der E-Mobilität geforderten 45.000 bis 55.000 Betriebsstunden erreicht und entsprechende Sicherheiten für den Einsatz in PKW- und Truck-Anwendungen geschaffen.