RayPrint: Strahlenvernetzung zur Performance-Steigerung von 3D-gedruckten Kunststoffteilen

Durch Bestrahlung wurde die Herstellung und Verarbeitung von Filamenten aus thermoplastischem Silikon ermöglicht. Mit TMAIC modifiziertes PLA zeigte nach der Bestrahlung keine veränderte Wärmeformbeständigkeit. Die Allylamide N, N‘-Diallyldodecandiamid (DADDA), N, N‘-Diallyloctadecandiamid (DAODA) und N, N‘, N‘‘, N‘‘‘‑Tetraallylbutantetracarboxamid (TABTC) sind thermisch sehr beständige, genotoxisch unbedenkli­che und teilweise biobasierte Strahlenvernetzungsverstärker für PA6, sie bewirken bei spritzgegossenen Probekörpern aus PA6 eine deutliche Steigerung der HDT/B (107 –> 189 °C) und im 3D-Druck eine Zunahme der Schichtenhaftung um 87 %. An DADDA wurden zertifizierte Genotoxizitätsuntersuchungen (OECD TG471 und TG487) in DMF durchgeführt und bestanden.

Die hohe thermische Beständigkeit, die bei den drei Additiven zwischen 257 °C und 289 °C liegt sowie die ge­notoxische Unbedenklichkeit von DADDA erlaubt den Einsatz der Additive in Lebensmittelkontaktanwendungen sowie in Anwendungen mit hohen Verarbeitungstemperaturen und langen Verweilzeiten in der Schmelze. Sie haben außerdem das Potential, TAIC z.B. in Elektroanwendungen zu ersetzen. Die Synthese konnte am TITK vom Labor- in den Technikumsmaßstab überführt werden und in USA wurde das Patent US12195598B2 erteilt. Auch für Europa wird mit der Erteilung in 2025 gerechnet. Die Additive befinden sich in der Markteinführungs­phase. Weitere Forschungsprojekte sind für 2025 und 2026 beantragt.