Blog

Talkum als funktionales Mineral

(WTH/JBO) – Talkum bietet in vielen industriellen Anwendungen nicht nur als Füllstoff, sondern, abhängig von Herkunft und Reinheit, auch als funktionales Mineral einen Mehrwert, wie z.B. in der Papierindustrie, Farb- und Spachtelmasseproduktion, Kunststoff-, Kautschuk-, Keramik-, Nahrungsmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie. So findet man Talkum in Produkten, wie z.B. Kfz-Teile (Stoßstangen, Armaturenbretter, Kunststoff-Motorkomponenten), Bau- und Kunststoffe (z.B. Fensterprofile, WPC), Haushaltsgeräte, Kunststoffrohre, Lebensmittel-Verpackungen (z.B. Margarinebecher) und technische Gummiformartikel (z.B. Schläuche). Wir beschäftigen uns hier mit den Eigenschaften, Vor- und Nachteilen.

Eigenschaften von Talkum als funktionales Mineral

Talkum ist hydratisiertes Magnesiumsilikat mit Plättchenstruktur: Eine Schicht Brucit ist dabei umhüllt von zwei Schichten aus Siliziumdioxid. Das Mineral wird im Tagebau oder unter Tage abgebaut und in verschiedenen Körnungen angeboten. Es ist sehr weich (Mohs’sche Härte 1), chemisch inert, hydrophob, organophil und thermisch stabil. Wichtige Kriterien für die Qualität des Talkums sind die chemische Reinheit, Abrasion, Farbe und die Morphologie. Für feine Produkte und hohe Füllgrade wird der Einsatz von kompaktiertem Talkum empfohlen.

Vorteile von Talkum als funktionales Mineral

Die Verwendung von Talkum in Kunststoffen ist breit gefächert und bietet viele Vorteile. Die wichtigsten von ihnen sind:

• Verstärkung von Kunststoffen: Schrumpfung, Verzug und Wärmeausdehnung werden reduziert, das E-Modul wird z.B. bei PC, PC/PBT und PC/ABS erhöht. Dadurch lassen sich Wandstärken des Endprodukts reduzieren und somit Kosten sparen.
• Neben einer erhöhten Steifigkeit erzielt man bei PA auch glattere Oberflächen.
• Barriereeigenschaften, wie Sauerstoff- und Wasserdampfdurchlässigkeit, Migration von Säuren und Ölen, können z.B. in PP verbessert werden. Dadurch eignet sich der Einsatz besonders gut in Verpackungsmaterialien im Lebensmittelbereich.
• Bei Blasformprodukten aus LD-PE und LLD-PE können dünnere Schichten ohne Verlust von Festigkeit gefahren werden.
• Antiblockmittel bei der Herstellung von Folien und flexiblen Verpackungen sowie bei der Verarbeitung von Kautschuk: die Adhäsion zwischen einzelnen Schichten wird reduziert und das Handling vereinfacht, sowohl bei der Produktion als auch bei der späteren Verwendung des Produkts.
• Höhere Wärmeleitfähigkeit: dadurch lassen sich Heiz- und Kühlzeiten verkürzen und die Produktionsraten erhöhen.
• Verbesserung der Umweltbilanz: So produziert Talkum ca. 20x weniger CO₂ pro Tonne als Glasfaser.

Talkum ist thermisch stabil und kann bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Fazit

Talkum ist nicht gleich Talkum. Es ist wohl das beste Nukleierungsmittel mineralischen Ursprungs für Polypropylen. Abhängig von Herkunft, Weißgrad und Reinheit kann das Mineral die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von unterschiedlichen Kunststoffen verbessern. Gleichzeitig lassen sich der CO₂-Abdruck sowie die Kosten des Kunststoffprodukts senken.