PFA-freie Drahtisolierung: Silikon als Alternative für unsere elektrischen Heizmatten und Co.
Silikon ist eine echte Alternative zu PFA-Isolierungen, völlig gleich ob für Heizelemente, Sensormatten und Co.
Nachhaltigkeit und umweltfreundliche Lösungen sind für unsere Produktion von elektrischen Heizmatten und Co. entscheidend – deshalb setzen wir unter anderem auch auf Draht mit PFA-freier Isolierung. Eine mögliche PFA-freie Alternative für die Kabelisolierung ist Silikon, das viele Vorteile bietet und in einigen Eigenschaften PFA am nächsten kommt.
Was ist PFA und warum wird es verwendet?
PFA (Perfluoralkoxy) ist ein Fluorpolymer, das in der Kabelisolierung eingesetzt wird, weil es hervorragende chemische und thermische Beständigkeit aufweist. Es ist flexibel, hat eine hohe Temperaturbeständigkeit (bis zu 260°C) und ist gegenüber chemischen Stoffen, Lösungsmitteln und Witterungseinflüssen resistent. Aufgrund dieser Eigenschaften wird PFA oft in anspruchsvollen Umgebungen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder in der chemischen Industrie verwendet.
Aufgrund des drohenden möglichen PFA-Verbotes ab 2026 wird die Suche nach umweltfreundlichen Alternativen immer dringlicher. Der Einsatz von Draht mit PFA-freier Isolierung ist daher ein entscheidender Schritt, um künftig umweltschonende und regulatorisch konforme Lösungen anbieten zu können.
PFA-freie Isolierungen erfüllen wichtige Anforderungen wie Flexibilität und elektrische Leitfähigkeit und sind dabei nachhaltiger und sicherer im Umgang. Gerade in der technischen Stickerei, wo Materialien mit hohen Leistungsanforderungen verarbeitet werden, möchten wir mit PFA-freien Drähten den Übergang zu einer umweltbewussteren Produktion unterstützen und gleichzeitig zukunftsfähige Anwendungen entwickeln.
Warum PFA-freie Isolierungen?
Umweltbedenken und Nachhaltigkeit:
- Fluorhaltige Materialien wie PFA sind umweltbelastend, da sie aus synthetischen Chemikalien hergestellt werden, die in der Natur schwer abbaubar sind. Sie können über viele Jahre in der Umwelt verbleiben, was potenzielle Risiken für die Tierwelt und die menschliche Gesundheit darstellen kann.
- PFA-freie Materialien wie Polyolefine oder Thermoplastische Elastomere (TPE) bestehen aus kohlenstoffbasierten Polymeren, die leichter recycelbar und weniger schädlich für die Umwelt sind.
Halogenfreie Kabelisolierungen:
- Halogene sind chemische Elemente wie Fluor, Chlor, Brom usw., die bei der Verbrennung giftige Dämpfe und ätzende Substanzen freisetzen können. Da PFA Fluor enthält, besteht diese Gefahr.
- Halogenfreie Alternativen setzen im Brandfall weniger gefährliche Gase frei, was besonders in öffentlichen Gebäuden, Verkehrsmitteln und elektrischen Anlagen wichtig ist, um die Sicherheit von Personen zu gewährleisten.
Mechanische und elektrische Eigenschaften:
- Während PFA gute thermische Eigenschaften aufweist, bieten manche PFA-freien Materialien bessere mechanische Eigenschaften, wie höhere Abriebfestigkeit oder bessere Flexibilität, was für bestimmte Anwendungen vorteilhaft sein kann.
- Elektrische Isoliereigenschaften lassen sich auch mit PFA-freien Materialien wie vernetztem Polyethylen (XLPE) erreichen, das ebenfalls eine hohe Spannungsfestigkeit bietet.
Kostenaspekte:
- PFA ist relativ teuer und seine Verarbeitung erfordert spezialisierte Techniken. Die höheren Material- und Herstellungskosten können dazu führen, dass Kabel mit PFA-Isolierung teurer sind als solche mit PFA-freien Alternativen.
- PFA-freie Materialien wie Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU) sind kostengünstiger.
Vorteile von Silikon als Kabelisolierung
Hohe Temperaturbeständigkeit:
✔ Silikon kann Temperaturen von etwa -60°C bis +200°C standhalten und bleibt dabei flexibel. Diese Temperaturbeständigkeit macht es zu einer der wenigen PFA-freien Alternativen, die ähnliche Hochtemperatureigenschaften wie PFA bieten.
Hervorragende Flexibilität:
✔ Silikon ist extrem flexibel, selbst bei niedrigen Temperaturen, und behält seine Form auch bei wiederholter Bewegung und Biegung. Diese Eigenschaft ist vorteilhaft für Anwendungen, in denen Kabel oft bewegt oder gebogen werden müssen, wie in der Robotik oder im Maschinenbau.
Gute elektrische Isolationsfähigkeit:
✔ Silikon bietet eine gute elektrische Isolationsfähigkeit und ist für viele Anwendungen ausreichend, insbesondere bei niedrigen bis mittleren Spannungen.
Chemische Beständigkeit:
✔ Obwohl Silikon nicht ganz die gleiche chemische Resistenz wie PFA bietet, zeigt es eine gute Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Sauerstoff und Ozon. Daher eignet es sich gut für Anwendungen im Freien und unter Witterungseinflüssen.
Halogenfrei und geringe Rauchentwicklung:
✔ Silikon ist halogenfrei, was bedeutet, dass es im Brandfall keine giftigen oder korrosiven Gase freisetzt. Es zeigt zudem eine geringe Rauchentwicklung, was es sicherer für den Einsatz in öffentlichen Gebäuden, Zügen oder Flugzeugen macht.
Weitere Beispiele für PFA-freie Alternativen
Es gibt neben Silikon weitere Materialien, die in der Kabelisolierung verwendet werden und unterschiedliche Eigenschaften bieten, darunter:
Polyvinylchlorid (PVC):
✔ Ein weit verbreitetes und kostengünstiges Material für Kabelisolierungen.
✔ Es hat gute elektrische Isolationseigenschaften, ist flexibel und bietet Schutz vor Witterungseinflüssen.
✔ Nachteil: PVC ist nicht halogenfrei, setzt also im Brandfall giftige Gase frei.
Polyolefine (PE, XLPE):
✔ Polyethylen (PE) ist ein thermoplastisches Material, das sich gut für die Isolation von Kabeln eignet.
✔ Vernetztes Polyethylen (XLPE) hat eine bessere thermische Beständigkeit und ist in der Lage, höheren Temperaturen standzuhalten.
✔ Diese Materialien sind halogenfrei und setzen weniger giftige Substanzen frei.
Thermoplastische Elastomere (TPE):
✔ Ein Material, das die Eigenschaften von Kunststoffen und Gummi kombiniert, was zu hoher Flexibilität und Abriebfestigkeit führt.
✔ TPE ist halogenfrei und eignet sich gut für Anwendungen, bei denen Kabel häufig gebogen oder bewegt werden.
Polyurethan (PU):
✔ Bietet ausgezeichnete Abriebfestigkeit, Flexibilität und Beständigkeit gegen Chemikalien und Öl.
✔ Geeignet für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen mechanische Belastung und Umwelteinflüsse eine Rolle spielen.
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