Gut gefüllt Fakten und Trends für den Einsatz von Polymer-Additiven

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K-Profile AG Innovationen in Kunststoff

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Der Name Masterbatch rührt daher, dass früher nur der Meister bei der Produktion von Reifen die Rezeptur der Kautschukmischung mixen durfte, so Ceresana. Wie sieht es heute aus? ...

Bei der Herstellung von Kunststoffen erleichtern und verbessern heute vorab gemischte Granulate die Zugabe der Additive, die Polymere erst farbig, haltbar gegen chemische und umweltbedingte Einflüsse sowie unempfindlicher gegen Feuer und damit einsatzfähiger machen. Ceresana hat bereits zum vierten Mal den Weltmarkt für Masterbatches untersucht. Die Marktforscher prognostizieren, dass der Verbrauch dieser Kunststoffzutaten bis zum Jahr 2033 auf fast 5,9 Millionen Tonnen steigen wird.

Eine Übersicht der geläufigsten Masterbach-Typen

Um Polymere für ihren Einsatzzweck fit zu machen, können die Zusatzstoffe als Pulver, Pasten oder flüssige Additive beigemischt werden. In Form von Granulat lassen sich sie sich aber gleichmäßiger verteilen, wobei die Einsatzfähigkeit über eine Charge garantiert wird. Vorgefertigte, sofort einsatzbereite Masterbatches ermöglichen außerdem, dass Rohpolymere günstiger in großen Mengen eingekauft und dann für bestimmte Anwendungen schnell und gezielt verändert werden können. Masterbatches zum Einfärben enthalten entsprechen farbige Pigmente als feines Pulver. Und Additiv-Masterbatches verbessern die Eigenschaften von Kunststoffen. Zu ihnen zählen Stabilisatoren, Antioxidantien, Flammschutzmittel oder auch Füllstoffen, die den Kunstsoff günstiger machen, aber die Einsatzfähigkeit nicht beeinträchtigen. In Kombinations-Masterbatches finden sich unterschiedliche Zusätze. Und die für bestimmte Anwendungen maßgeschneiderten Farb- und Additivkonzentrate werden zusammen mit einem polymeren Trägermaterial geschmolzen und dann per Extruder granuliert. Masterbatches werden Kunststoffen in der Regel in Anteilen von 2 bis 6 Prozent zugegeben. Sie müssen mit dem zu verändernden Kunststoff aber kompatibel sein und alle Vorschriften für die Endprodukte erfüllen. Man denke etwa an den Einsatz im Lebensmittelsektor, der Medizintechnik.

Vom weißem Titandioxid bis hin zum schwarzen Ruß

Spielsachen, Elektrogeräte, Möbel oder Plastikfolien werden gerne weiß gefärbt. Um Kunststoffe aber weiß zu machen und dann auch noch gegen UV-Strahlung zu schützen, werden in großen Mengen Masterbatches eingesetzt – vor allem Titandioxid (TiO₂). Wie die Ceresana-Marktstudie zeigt, werden aktuell pro Jahr weltweit rund 1,6 Millionen Tonnen Granulate mit weißen Pigmenten auf dem Kunststoffmarkt verkauft, die damit der am meisten verbrauchte Typ sind. Dahinter folgen farbige Masterbatches, die bunte anorganische und organische Pigmente oder Effektfarbstoffe enthalten. Um Rohre, Agrarfolien, Automobilteile oder andere Kunststoffprodukte respektive Gummibauteile schwarz zu färben, wird hauptsächlich industrieller Ruß (Carbon Black) verwendet. Er schützt von sich aus gegen UV-Licht und hat mit Blick auf Kautschuk auch noch eine mechanisch verstärkende Wirkung. Bisher wird Ruß vor allem durch unvollständige Verbrennung von schweren Erdölfraktionen produziert. Es gibt aber bereits Projekte zur Wiederverwertung von Altreifen. Spezielle Additive erleichtern heute außerdem das Recycling von Kunststoffen, oder sorgen für spezielle Funktionen – etwa biologische Abbaubarkeit, hohe Wärmebeständigkeit oder sie machen es Produktfälscher schwer.

Kunststoff-Additive sind im Verpackungssektor gefragt

Es gibt praktisch keinen Lebensbereich mehr, der ohne Kunststoffe respektive Elastomere auskommt. Deshalb werden auch immer Masterbatches gebraucht. Das bedeutendste Einsatzgebiet für Masterbatches sind laut Analyse von Ceresana Verpackungen, auf die aktuell rund ein Drittel der gesamten Nachfrage entfällt. Für flexible Kunststoff-Verpackungen, zum Beispiel Folien, Beutel und Säcke, werden Masterbatches ebenso benötigt wie für starre Verpackungen, etwa Joghurtbecher, Dosen, Flaschen und Deckel. Die nächstgrößten Absatzmärkte für Masterbatches sind Bau-Produkte, Fahrzeuge, Elektro und Elektronik sowie weitere Industriegüter. Geografisch entspricht der Umsatz von Masterbatches dem Weltmarkt für Kunststoffe: Mehr als ein Drittel wird in der Region Asien-Pazifik erzielt, Nordamerika erreicht knapp 23 Prozent und Westeuropa 19 Prozent.