Polyurethan, Silikon und Co.? – Was schützt wirklich?

Die im Header gestellte Frage ist natürlich überspitzt, denn um den richtigen Schutz zu spezifizieren, müssen zuerst die Ansprüche des Produktes klar definiert sein. Wir gehen im Bereich der Architekturbeleuchtung von einer IP67-Klassifizierung aus, die den Umwelteinflüssen standhält die an Fassaden und in Vouten entstehen können. Neben dem zeitweiligen Untertauchen in Wasser, spielt hierbei natürlich die UV-Beständigkeit eine nicht unwesentliche Rolle.

 

 

Getrieben durch die Kunststoff-extrusion, insbesondere aus Fernost, ist Silikon ein fester Bestandteil vieler Projekte geworden. Hierbei wird das LED-Band durch den Extruder geführt, und komplett ,,umschlossen“. Dieser kontinuierliche Prozess generiert einen günstigen Meterpreis, obwohl das Rohmaterial (Silikon) ein nicht preiswerter Zeitgenosse ist. Bei zu geringen Einkaufspreisen ist hier ein erster Indikator für schlechte Qualität zu finden.

 

 

Im Bereich der Extrusion gibt es zudem noch das wohlbekannte PVC, sowie seit geraumer Zeit das TPU – thermoplastisches Polyurethan. Das PVC ist wohl am geläufigsten, obwohl mittlerweile genügend Negativerfahrungen im Markt bestehen, dass derartige Produkte nicht langlebig sind. Weich-PVC enthält immer flüchtige Bestandteile (VOC), die mit der Zeit migrieren bzw. wandern. Das kann u.a. zu einem Browning der LED führen, da sich die flüchtigen Bestandteile ablagern, oder aber zu einem Abfall der mechanischen Eigenschaften des Produktes. Flexible Produkte werden so schnell spröde und reißen. Feuchtigkeit tritt ungehindert in die Elektronik ein.

 

 

Das TPU hingegen ist ein wahrer Alleskönner, da sich mit hochwertigen Ethern alle benötigten Eigenschaften abbilden lassen. Unter Verwendung ähnlicher Rohstoffe, wie wir sie im Verguss verwenden, sind UV & Außenbewitterung kein Problem – dies nachzuvollziehen bei Einkauf in Fernost ist aber kompliziert. Oftmals werden Produkte weit unter dem Rohstoffpreis verkauft – hier benötigt man keine umfangreichen Prüfungen, um zu erkennen dass es sich nicht um hochwertige Ether handelt. Polyurethane sind in einem weiten Range verfügbar – das trifft auf den Preis und die Eigenschaften zu.

 

Die hochwertigen TPU´s haben hierbei einen entscheidenden Nachteil: Sie sind einfach nicht elastisch genug. Fertigt man komplette Leuchten aus TPU, sind diese zu hart und unbiegsam, als dass sie für alle Beleuchtungsprojekte gleichermaßen eingesetzt werden könnten.

 

 

Ein Blick zurück aufs Silikon

 

 

Die Eigenschaften von Silikon für den LED-Verguss lesen sich vorzüglich:

 

  • Kristallklar mit sehr hoher Transmission
  • Absolut beständig gegen UV ohne Zugabe von Additiven
  • Hochgradig elastisch und dadurch verformbar in alle Richtungen
  • (Beständig gegen hohe Temperaturen)

 

Das große Aber kommt dann spätestens in stark beanspruchten Außenprojekten, die verdeutlichen dass:

 

  • Silikon zwar wasserbeständig, aber auch wasserdampfdurchlässig
  • Silikon nicht mechanisch robust ist, und sich mit der Zeit abträgt (im Gegensatz zu Polyurethan nicht ,,hart“ einstellbar)
  • Mechanische Beschädigungen aufgrund niedriger Weiterreißfestigkeit direkt zu einem kompletten Durchreißen der Produkte führen -> Wassereintritt
  • (statisch aufgeladen -> zieht Schmutz an)

 

Aufgrund der oberen Beschreibungen, wird Silikon immer wieder gerne in Feuchträumen und insbesondere Saunen und Spa-Bereichen verwendet. Die beschriebene Wasserdampfdurchlässigkeit führt hier schnell zum Versagen kompletter Systeme.

(Leitfaden Vergussmassen der GfKORR e.V.)
(Leitfaden Vergussmassen der GfKORR e.V.)

Der Vorteil im Bereich der Temperaturbeständigkeit ist ebenso überbewertet, da die meisten LED-Systeme in diesen Bereichen ohnehin nicht überleben. Diese Beständigkeit zollt aber ihren Tribute, welcher durchaus von Bedeutung ist, denn Silikone haben im Bereich der Beständigkeit gegenüber Chemikalien deutliche Nachteile:

Silikonkautschuk (gelb) vs. Polyurethane (oben grünumrandet)
Silikonkautschuk (gelb) vs. Polyurethane (oben grünumrandet)

Die Extrusion ganzer Leuchten mag also verlockend klingen, da der Prozess kontinuierlich verläuft und große Mengen kostengünstig produziert werden können. Die Nachteile der möglichen Materialien sind aber nicht von der Hand zu weisen. Die wirkliche Problematik tritt aber erst bei der Konfektion auf: Wie schneidet man ein elastisches Silikon oder PVC auf Maß, und wir kriegt man es wasserdicht?

 

 

Die Fehlerquellen bei diesem Prozess sind zahlreich. Oftmals werden aber auch Rohstoffe verwendet, die eine nachträgliche Versiegelung kaum zulassen, denn auf Silikonen haftet schlichtweg nichts. Das führte dazu, dass mittlerweile auch die Längenkonfektion nach Fernost abgewandert ist. In Summe ein sehr kostspieliges Unterfangen, was die kundenspezifische Längenfertigung in Deutschland wieder interessant macht.

 

PUR vs. SILIKON
PUR vs. SILIKON

Mit dem System von LED PROTECT bieten wir völlige Flexibilität, und absolute Transparenz:

  1. Extrusion der Außenhülle aus einem eigens entwickelten Material, dass die hohen Qualitätsanforderungen erfüllt.
  2. Konfektion auf Länge samt Kabeleinspeisung vor dem Verguss in unserer Produktion.
  3. Verguss mit hochwertigen Polyurethanen, hergestellt in Turin (Demak s.r.l.)

Sie erhalten projektbezogen Ihr qualitativ hochwertiges Lichtband, in allen denkbaren Formen und Größen. 

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