Fluorelastomere – Leistung und Verantwortung

Mai 2022

Fluorelastomere wie FKM und FFKM werden aufgrund der hohen chemischen und thermischen Beständigkeit der Werkstoffe seit Jahrzehnten eingesetzt. Diese Eigenschaften stellen einen wesentlichen Vorteil gegenüber Polymeren wie EPDM, NBR und HNBR dar. Zumindest so lange die Komponenten aus diesen Werkstoffen noch im Einsatz sind.

Am Ende ihrer Lebensdauer kann diese hohe Beständigkeit jedoch zu einem potenziellen Problem werden. Wenn Abfälle aus Gummikomponenten nicht ordnungsgemäß behandelt werden, können Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in die Umwelt gelangen. Diese Gruppe organischer Chemikalien umfasst mehr als 10.000 Substanzen – und die Auswirkungen dieser Chemikalien sind nicht alle bekannt. Aufgrund der hohen chemischen Stabilität reichern sich solche Substanzen an und verursachen schließlich Gesundheits- und Umweltprobleme.

Dieses Thema ist nicht neu. Seit 2009 sind bestimmte Gruppen von PFAS weltweit durch das Stockholmer Übereinkommen reguliert worden, und später sind weitere Gruppen hinzugefügt worden. Darüber hinaus hat die ECHA – European Chemicals Agency – beschlossen, weitere Gruppen im Rahmen von REACH zu regulieren.

Ein umfassender Beschränkungsvorschlag für alle PFAS wird voraussichtlich bis Anfang 2023 von fünf europäischen Mitgliedstaaten vorgelegt und ist auch in dem  Beschränkungs-Roadmap der EU-Kommission enthalten, die eine Prioritätenliste von Chemikalien enthält, die zur Beschränkung vorgeschlagen werden.

Bei AVK GUMMI begrüßen wir diese Initiativen, gleichzeitig achten wir aber darauf, die Entwicklung genau zu verfolgen, damit wir auf Änderungen vorbereitet sind, die sich auf unsere Gummirezepte auswirken können.

Basierend auf dem Beschränkungsvorschlag scheint es, dass PFAS ab 2027 für die meisten Anwendungen grundsätzlich verboten sein werden, während Lebensmittelanwendungen bis 2032 fortgesetzt werden können – d.h. wenn bei der Polymerproduktion keine Fluortenside verwendet werden. Für AVK GUMMI ist es jedoch sehr wichtig, an der Spitze der neuen Gesetzgebung zu stehen und Ihnen so dabei zu helfen, weiterhin die beste Lösung auf dem Markt anbieten zu können.

Ein paar Beispiele:

Verbesserte chemische Beständigkeit von FKM bei Lebensmittelkontakt

Wechsel von Bisphenol AF-vernetztem auf peroxidvernetztes FKM, welches gleichzeitig für eine bessere chemische Beständigkeit und eine längere Lebensdauer sorgt und damit weniger Abfall ergibt.

Umfangreiche Entwicklung, Test und Dokumentation, sowohl in Bezug auf Leistung als auch Konformität, haben zu einer neuen Reihe von Hochleistungs-FKM-Materialien für Lebensmittel und Healthcare-Anwendungen geführt.

Obwohl Bisphenol AF für die Anwendung – auch in Lebensmittelkontaktmaterialien – zugelassen ist und vorerst weiterhin in der EU in kleinen Mengen akzeptiert wird, haben wir uns entschieden, diesen Stoff zum Schutz der Verbraucher und der Umwelt auslaufen zu lassen.

Maßgeschneidertes FFKM

FFKM ist für seine extreme chemische Beständigkeit bekannt. Dies wird durch einen hohen Fluorierungsgrad erreicht, der jedoch auch zu einer geringeren Abbaufähigkeit führt.

Wenn FFKM gewünscht ist, liegt dies normalerweise daran, dass sehr aggressive Chemikalien hantiert werden sollen. Bei AVK GUMMI haben wir ein Konzept entwickelt, mit dem unterschiedliche Chemikalien durch unterschiedliche FFKM-, FEPM- und FKM-Qualitäten hantiert werden können, was eine maßgeschneiderte Lösung ermöglicht. Dies ist nicht nur eine optimale Lösung in Bezug auf die Leistung, sondern ermöglicht auch ein ausgewogenes Maß an Fluorierung.

Schließlich ermöglicht dieser Ansatz kostenoptimierte Lösungen, mit Bedacht darauf, dass der Preis von FFKM in der Größenordnung des 100-fachen des Preises von FKM liegt.

Wechsel von FKM?

Werden Fluorelastomere irgendwann in der Zukunft verboten? Es gibt viele Anzeichen dafür, dass dies sehr wahrscheinlich ist. Wenn es dazu kommen sollte, müßten sich die Beteiligten in der gesamten Wertschöpfungskette von Inhaltsstoffen über Elastomer-Mischungen, Dichtungen, Ventile, Prozesslinien bis hin zu Abfüll- und Verpackungslinien anpassen.

Eine Lösung könnte hier eine Umstellung auf andere Elastomere sein, wie beispielsweise EPDM für fettarme Produkte sowie bestimmte chemische Anwendungen und HNBR für Kraftstoffe – in dem Wissen, dass jede Änderung Vor- und Nachteile mit sich bringen wird.

Eine geringere Leistung als natürliche Folge einer verbesserten Konformität muss in Kauf genommen werden. Anstatt dies als einen Nachteil zu sehen, nehmen wir die Herausforderung an. Wir schaffen die besten verfügbaren Lösungen und schätzen die Verbesserungen in Bezug auf Verbrauchersicherheit und Nachhaltigkeit.

Eine geringere Leistung in Bezug auf chemische oder thermische Beständigkeit sollte nicht nur durch neue Inhaltsstoffe und Formulierungen ausgeglichen werden. Eine sorgfältig durchdachte Überarbeitung von Gummikomponenten wird ebenfalls notwendig sein, da dies eine thermische Ausdehnung oder ein Quellen durch reduziertes Volumen und reduzierte Kontaktfläche ermöglicht.

Handhabung von Elastomerabfällen

AVK GUMMI ist mit Sitz in Dänemark von einem gut regulierten System zur Abfallbehandlung umfasst. Alle unsere Elastomerabfälle werden deklariert und verbrannt, wobei die Energie zur Erzeugung von Strom und Haushaltswärme genutzt wird.