Klassifizierung und Eigenschaften von Spezialkautschuk

Klassifizierung und Eigenschaften von Spezialkautschuk1

Synthetischer Kautschuk zählt zu den drei wichtigsten synthetischen Werkstoffen und findet in Industrie, Verteidigung, Transportwesen und Alltag breite Anwendung. Hochleistungsfähiger und funktionaler synthetischer Kautschuk ist ein wichtiger Basiswerkstoff für die Entwicklung des neuen Zeitalters und zugleich eine bedeutende strategische Ressource des Landes.

Spezielle synthetische Kautschukmaterialien bezeichnen Kautschuke, die sich von herkömmlichen Kautschukmaterialien unterscheiden und besondere Eigenschaften wie Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Abriebfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit aufweisen. Zu ihnen zählen hauptsächlich hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR), thermoplastischer Vulkanisat (TPV), Silikonkautschuk, Fluorkautschuk, Fluorsilikonkautschuk, Acrylatkautschuk usw. Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften sind spezielle Kautschukmaterialien zu Schlüsselmaterialien für die Entwicklung wichtiger nationaler Strategien und zukunftsträchtiger Bereiche wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Rüstungsindustrie, Elektronik und Informationstechnik, Energie, Umwelt und Ozeanographie geworden.

1. Hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR)

Hydrierter Nitrilkautschuk ist ein hochgesättigter Kautschuk, der durch selektive Hydrierung der Butadieneinheiten der Nitrilkautschukkette gewonnen wird. Ziel ist die Verbesserung der Hitze- und Alterungsbeständigkeit von Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Sein Hauptmerkmal ist die Langzeitbeständigkeit bei 150 °C, wobei er auch bei hohen Temperaturen seine hohen physikalischen und mechanischen Eigenschaften beibehält. Dadurch erfüllt er die besonderen Anforderungen an Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Öl- und Gasindustrie sowie anderen Bereichen. Seine Einsatzgebiete sind vielfältig und reichen von Öldichtungen im Automobilbereich über Kraftstoffsystemkomponenten und Antriebsriemen bis hin zu Bohrlochkolben, Druck- und Textilgummiwalzen, Dichtungen in der Luft- und Raumfahrt und Stoßdämpfungsmaterialien.

2. Thermoplastisches Vulkanisat (TPV)

Thermoplastische Vulkanisate (TPV) sind eine spezielle Klasse thermoplastischer Elastomere, die durch dynamische Vulkanisation nicht mischbarer Mischungen aus Thermoplasten und Elastomeren hergestellt werden. Dabei wird die Elastomerphase während des Schmelzmischens mit dem Thermoplasten durch sexuelle Vernetzung selektiert. Die simultane Vulkanisation der Kautschukphase in Gegenwart eines Vernetzungsmittels (z. B. Peroxide, Diamin, Schwefelbeschleuniger) beim Schmelzmischen mit Thermoplasten führt zu einer dynamischen Vulkanisatmatrix aus dispergierten, vernetzten Kautschukpartikeln. Die dynamische Vulkanisation bewirkt eine Erhöhung der Kautschukviskosität, was die Phaseninversion fördert und zu einer mehrphasigen Morphologie im TPV führt. TPV vereint die Eigenschaften von Duroplasten mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit von Thermoplasten. Dies äußert sich vor allem in einem hohen Preis-Leistungs-Verhältnis, flexibler Gestaltung, geringem Gewicht, einem breiten Betriebstemperaturbereich, einfacher Verarbeitung, Produktqualität und Dimensionsstabilität sowie Recyclingfähigkeit. Es findet breite Anwendung in der Automobilindustrie, im Energiebau, bei Dichtungen und anderen Bereichen.

3. Silikonkautschuk

Silikonkautschuk ist ein spezieller synthetischer Kautschuk, der aus linearem Polysiloxan, vermischt mit verstärkenden und funktionellen Füllstoffen sowie Additiven, hergestellt wird. Nach der Vulkanisation unter Hitze und Druck bildet er ein netzwerkartiges Elastomer. Er zeichnet sich durch hervorragende Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, Witterungseinflüssen, Ozon, Lichtbögen, elektrische Isolation, Feuchtigkeit, hohe Luftdurchlässigkeit und physiologische Inertheit aus. Silikonkautschuk findet breite Anwendung in der modernen Industrie, der Elektronik und Elektrotechnik, der Automobilindustrie, dem Bauwesen, der Medizintechnik, der Körperpflege und weiteren Bereichen. Er hat sich zu einem unverzichtbaren Hochleistungswerkstoff in der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigungsindustrie, der intelligenten Fertigung und anderen Anwendungsgebieten entwickelt.

4. Fluorkautschuk

Fluorkautschuk ist ein fluorhaltiges Kautschukmaterial, dessen Kohlenstoffatome in der Haupt- oder Seitenkette gebunden sind. Seine besonderen Eigenschaften werden durch die Strukturmerkmale der Fluoratome bestimmt. Fluorkautschuk ist bei 250 °C über einen längeren Zeitraum einsetzbar, die maximale Einsatztemperatur kann sogar 300 °C erreichen, während die Einsatzgrenze von herkömmlichem EPDM und Butylkautschuk lediglich bei 150 °C liegt. Neben seiner hohen Temperaturbeständigkeit zeichnet sich Fluorkautschuk durch hervorragende Öl-, Chemikalien-, Säure- und Laugenbeständigkeit aus und bietet die besten Gesamteigenschaften aller Elastomerkautschuke. Er wird hauptsächlich zur Ölbeständigkeit von Raketen, Flugkörpern, Flugzeugen, Schiffen, Automobilen und anderen Fahrzeugen eingesetzt. In Spezialanwendungen wie Dichtungen und ölbeständigen Rohrleitungen ist er ein unverzichtbarer Schlüsselwerkstoff für die Volkswirtschaft, die Landesverteidigung und die Rüstungsindustrie.

5. Acrylatkautschuk (ACM)

Acrylatkautschuk (ACM) ist ein Elastomer, das durch Copolymerisation von Acrylat als Hauptmonomer hergestellt wird. Seine Hauptkette besteht aus gesättigten Kohlenstoffketten, seine Seitengruppen aus polaren Estergruppen. Aufgrund seiner speziellen Struktur weist es viele hervorragende Eigenschaften auf, wie z. B. Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Ozonbeständigkeit und UV-Beständigkeit. Seine mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften sind besser als die von Fluorkautschuk und Silikonkautschuk, und seine Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit und Ölbeständigkeit sind im Vergleich zu Nitrilkautschuk hervorragend. ACM findet breite Anwendung in verschiedenen Hochtemperatur- und ölbeständigen Umgebungen und hat sich in den letzten Jahren zu einem von der Automobilindustrie entwickelten und geförderten Dichtungsmaterial entwickelt.


Veröffentlichungsdatum: 27. September 2022