Eine harte Type - Wacker Chemie AG


Eine harte Type

Geschickte Kombination

Beides – die Erzeugung eines engmaschigen Netzwerks und die hohe Füllung – kann jedoch zu verarbeitungstechnischen Nachteilen führen: Erstens könnte der hohe Füllstoffgehalt die Viskosität des Kautschuks so stark erhöhen, dass eine Verarbeitung im Spritzgießverfahren kaum mehr möglich wäre. Zweitens dauert die Vulkanisation beim Aufbau einer hohen Netzwerkdichte im Allgemeinen länger als bei weitmaschig vernetzenden Kautschuken, was beim Spritzgießen längere Zykluszeiten ergibt. Hier besteht die Gefahr, dass die Verarbeitung im Spritzgießverfahren unwirtschaftlich wird. „Durch eine geschickte Auswahl und Kombination von Siliconpolymeren und Füllstoffen gelang es unseren Chemikern, diese Nachteile bei der Entwicklung von ELASTOSIL® LR 3003/90 zu vermeiden“, unterstreicht WACKER-Manager Wolfgang Schattenmann.

Neben den Verarbeitungseigenschaften standen bei der Prüfung der neuen Type die mechanischen Eigenschaften des Vulkanisats im Mittelpunkt: ELASTOSIL® LR 3003/90 ist im Ruhezustand bei Raumtemperatur pastös und zeigt strukturviskoses Verhalten, wird also mit zunehmender Scherung immer dünnflüssiger. Schon bei einer Schergeschwindigkeit von einer reziproken Sekunde sinkt die Viskosität auf circa 800.000 Millipascalsekunden. Somit lässt sich die neue Type mithilfe handelsüblicher Misch- und Dosieranlagen ohne Schwierigkeiten in das Spritzaggregat fördern. Das Material ist schnellvernetzend, wie es die Siliconverarbeiter von den anderen Typen der Produktreihe ELASTOSIL® LR 3003 gewohnt sind. „Das Material kann also problemlos im Spritzgießverfahren verarbeitet werden und ermöglicht eine wirtschaftliche Großserienproduktion von Formteilen“, betont Dr. Thomas Frese, der als Leiter eines anwendungstechnischen Labors bei WACKER in Burghausen die neue Type entwickelt hat.

Hart wie ein Gummihammer

Die Härte des Vulkanisats ermittelten die Techniker sowohl mit dem Shore-A- als auch mit dem Shore-D-Prüfgerät: Sie beträgt 90 Shore A beziehungsweise 33 Shore D – das entspricht in etwa der Härte eines Gummihammers oder eines Schuhabsatzes. Zum Vergleich: Gummibärchen haben eine Härte von 10 Shore A, Radiergummis von etwa 30 Shore A; die Härte der Lauffläche eines Autoreifens liegt in der Regel zwischen 55 und 70 Shore A.

„Die für einen Flüssigsiliconkautschuk ungewöhnliche Härte ist aber nicht die einzige Besonderheit des neuen Materials“, betont der WACKER-Entwickler Thomas Frese. „Schon wenn man eine aus ELASTOSIL® LR 3003/90 hergestellte Platte mit der Hand biegt, fällt die hohe Steifigkeit des vernetzten Materials auf.“ Das Vulkanisat setzt der Verformung einen deutlichen Widerstand entgegen. So hängt auch eine einseitig eingespannte Platte unter ihrem Eigengewicht nicht nach unten herab. Fällt die verformende Kraft weg, nimmt die Platte in hoher Geschwindigkeit wieder ihre ursprüngliche Gestalt an – Gummi-Fachleute bezeichnen diese Eigenschaft (spontane Elastizität mit hochdynamischem Rückstellverhalten) bei Elastomeren häufig als Schnappigkeit. Trotz seiner Härte und ausgeprägten Formstabilität weist das Vulkanisat also eine merkliche Elastizität und damit auch Dichtungseigenschaften auf.