Silicone mit Magneteffekt - Wacker Chemie AG


Silicone mit Magneteffekt

Experten von WACKER haben winzige Magnetit-Partikel in Siliconkautschuke integriert und den Werkstoff dadurch mit magnetischen und anderen interessanten Eigenschaften versehen: Das neue Produkt ELASTOSIL® R 781/80 bietet somit Anwendungsmöglichkeiten für Küchengeräte-Hersteller oder die Lebensmittel- und Medizinbranche.

Beliebige Länge, beliebige Form: magnetisierbare Profile aus ELASTOSIL® R 781/80

Ob in Elektromotoren, Lautsprechern oder Festplatten – die unsichtbare Kraft magnetischer Materialien lässt sich vielfältig nutzen und jetzt auch mit Siliconkautschuken kombinieren. Experten von WACKER ist es gelungen, dem Werkstoff interessante Zusatzeigenschaften zu verleihen: Weil das neue ELASTOSIL® R 781/80 mit winzigen Magnet-Partikeln angefüllt ist, werden die daraus hergestellten Siliconbauteile magnetisch.

Die integrierten, etwa zehn Mikrometer großen Teilchen bestehen aus dem ferrimagnetischen Material Magnetit. Das führt dazu, dass sich die Siliconmischungen in einem stark magnetischen oder elektromagnetischen Feld magnetisieren lassen. Dieser magnetische Effekt ist im Zusammenspiel mit anderen Magneten besonders ausgeprägt.

Das lässt sich vielfältig nutzen. Das neue WACKER-Elastomer ermöglicht beispielsweise die Extrusion von magnetischen Profilen, die auf metallischen Untergründen haften. Da Silicongummi äußerst biegsam ist, haften solche Profile nicht nur auf geraden, sondern auch auf gebogenen oder runden Oberflächen. Silicone sind außerdem dafür bekannt, dass sie sich sehr gut extrudieren lassen. Profile lassen sich somit sehr effizient und in praktisch jeder Länge und Form fertigen.

Neu auf der K: Magnet-Silicone - Eigentlich paradox: Profile aus ELASTOSIL® R 781/80 lassen sich magnetisieren, obwohl Silicone nicht magnetisch sind. Der Clou: Das Silicon enthält als Füllstoff bis zu 70 Prozent Magnetit. Besonders ausgeprägt ist dieser Effekt im Zusammenspiel mit anderen Magneten.

Profile auch bei –40 °C elastisch

Dieser Vorteil könnte beispielsweise für Hersteller von Küchengeräten interessant sein. Derzeit besitzen viele solcher Geräte Magnetverschlüsse. Die dafür benötigten Magnete müssen von Hand in die Gummidichtung eingearbeitet werden. Dank des magnetischen WACKER-Elastomers wird ein solcher Arbeitsgang überflüssig, Profildichtungen lassen sich also deutlich effizienter herstellen. Hinzu kommt, dass Siliconkautschuke eine gute Temperaturflexibilität besitzen. Dichtungen aus Silicon sind auch noch bei eisigen Temperaturen, wie sie beispielsweise in Kühlschränken oder Tiefkühltruhen vorherrschen, immer elastisch und biegsam.

Eine besondere Herausforderung bei der Materialentwicklung war es, möglichst große Mengen der Magnetit-Partikel in das Elastomer fest einzubinden – und gleichzeitig bewährte Eigenschaften beizubehalten: ELASTOSIL® R 781/80 besitzt mit einem Bereich von –40 bis +200 Grad Celsius eine Temperaturstabilität, die mit Standard-Siliconen vergleichbar ist. Zwar beinhaltet das hochgefüllte Elastomer einen Magnetit-Anteil von 70 Gewichtsprozent und besitzt dadurch eine Shore-A-Härte von 80. Dennoch ist das Material flexibel und lässt sich auf die doppelte Länge ausdehnen. Die Reißfestigkeit des magnetischen Silikonkautschuks liegt bei 5,3 Newton pro Quadratmillimeter. Weil die Metallpartikel fest in dem Siliconkautschuk fixiert sind, erfüllt das neue WACKER-Elastomer zudem eine wichtige Anforderung: Es ist geschmacksneutral und umweltverträglich und damit für den Lebensmittelbereich geeignet.

Trotz seiner zusätzlichen Eigenschaften lässt sich ELASTOSIL® R 781/80 wie ein Festsiliconkautschuk verarbeiten und je nach Wunsch auch mit weiteren Additiven ausstatten. Es eignet sich sowohl für Formpress- als auch für Extrusionsverfahren. Zudem lässt sich ELASTOSIL® R 781/80 entweder direkt verarbeiten oder auch mit weiteren Siliconen compoundieren.

Besser backen: Backformen aus dem neuen Silicon sorgen für noch knusprigeren Kuchen

Magnetisch und detektierbar

Bereits geringe Zumischungen von etwa einem Prozent reichen aus, dass Metalldetektionssysteme die magnetischen Silicon-Materialien erkennen. Diese Eigenschaft lässt sich in der Lebensmittelverpackungsindustrie oder der Medizin- beziehungsweise Medizintechnikbranche zur Qualitätssicherung nutzen. Die industriellen Fertigungsstraßen mit ihren Förderbändern und Antriebsriemen benötigen an vielen Schlüsselstellen unterschiedlichste Gummibauteile. Durch mechanischen Verschleiß kann es jedoch passieren, dass prozessbedingt Abriebpartikel in das spätere Produkt gelangen.

Um diese unerwünschten Verunreinigungen detektierbar zu machen, eignen sich die magnetischen Silikonkautschuke ideal. Durch die Beimischung von ELASTOSIL® R 781/80 in das Bauteil lassen sich Abriebpartikel einfach aufspüren: Metalldetektoren erkennen die Teilchen in der Endkontrolle und sichern somit die Produktqualität.

Das Produkt

ELASTOSIL® R 781/80 ist eine neue Generation von Siliconen mit magnetischen Eigenschaften. Es lässt sich entweder direkt verarbeiten oder vor der Weiterverarbeitung mit anderen Siliconen compoundieren. Das Elastomer ist ausgesprochen temperaturstabil und verträgt problemlos Temperaturen zwischen –40 und +200 Grad Celsius.

Aber nicht nur die magnetischen Eigenschaften machen den neuen WACKER Siliconkautschuk für unterschiedlichste Anwendungen interessant. Denn die Metalloxidpartikel bewirken einen weiteren Effekt: Ein Bauteil aus ELASTOSIL® R 781/80 besitzt eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit und heizt sich dadurch stärker auf als ein ungefülltes Silicon. Diese verbesserte Wärmeleitfähigkeit von 0,64 Watt pro Meter und Kelvin ist beispielsweise für die Hersteller von Backformen interessant. Zum Vergleich: Ein Standard-Silicon mit einem Wert von 0,2 Watt pro Meter und Kelvin leitet Wärme deutlich schlechter. Dank dieser Eigenschaft lassen sich auf der Innenseite von Siliconformen höhere Temperaturen erreichen und Backwaren mit besonders knuspriger Oberfläche herstellen.