ISBN 9783843934206

978-3-8439-3420-6, Reihe Makromolekulare Chemie

Dominika Golombek
Gezielte Beeinflussung von Ruß-Kautschuk-Wechselwirkungen in EPDM-basierten Elastomeren

172 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2017), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Aufgrund ihrer hervorragenden Ozonresistenz und ihrer thermalen Stabilität spielen EPDM-Elastomerwerkstoffe eine wichtige Rolle in der Automobilindustrie. Sie werden beispielsweise für die Produktion von Antriebsriemen und Dichtungen verwendet. Bei der Herstellung oder Weiterverarbeitung von hoch rußgefüllten EPDM-Elastomerwerkstoffen mit ENB (Ethylidennorbornen) als Termonomerkomponente im EPDM-Polymer kann es, auch ohne Anwesenheit von Vulkanisationsmitteln, zu einem plötzlichen und sehr hohen Viskositätsanstieg im Verarbeitungsprozess kommen. Dieser lässt sich an einem Leistungsanstieg am Ende der Mischzeit im Innenmischer beobachten. Daraus resultieren sehr harte und krümelige Mischungen, die Probleme in weiteren Verarbeitungsverfahren, wie beispielsweise der Extrusion oder der Formgebung auf einem Walzwerk verursachen. Dieser Effekt ist in der Kautschukindustrie als „Black Scorch-Effekt“ durchaus bekannt, aber bisher kaum untersucht.

Das zentrale Ziel dieser Forschungsarbeit ist die genauere Aufklärung des Reaktionsmechanismus und der damit verbundenen Veränderungen der Mischungs- und Vulkanisateigenschaften. Dafür wurden zunächst eine geeignete Mischungszusammensetzung und Prozessführung entwickelt, die im Innenmischer gezielt und reproduzierbar zum Auftreten von Black Scorch führen. Es konnte gezeigt werden, dass das Auftreten von Black Scorch in einem höheren bound rubber-Gehalt resultiert. Das beruht auf stärkeren Kautschuk-Füllstoff-Wechselwirkungen, die einen positiven Beitrag zur Verstärkung des Materials leisten und damit einen positiven Einfluss auf die Materialeigenschaften, wie z. B. Festigkeit und Härte, haben.