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Materials

Werkstoffe

„Werkstoffe“ sind die Grundlagen unserer Technologie. Denn so selbstverständlich, wie viele Menschen jeden Tag mit Produkten, in denen Dichtungen eingebaut sind, umgehen – so wenig wissen sie in der Regel über die Materialien, auf denen sie basieren. So ist Kunststoff ein verhältnismäßig neuer Werkstoff und galt lange als „Wundersubstanz“. Warum aber ist Kunststoff so flexibel und wie unterscheiden sich die verschiedenen Mischungen? Wann ist eine Dichtung aus Silikon besser als eine aus Polyurethan oder Kautschuk?

NR – Naturkautschuk

Natural Rubber - Strukturformel

Latex in seiner ursprünglichen Form ist schmierig und klebrig. Naturkautschuk ist ein elastisches Polymer, aufgebaut auf Isopren als Monomer. Um ihn technisch verwertbar zu machen, werden die langen Polyisopren-Ketten des Naturkautschuks durch Vulkanisation – den Zusatz von Schwefel unter Druck und Hitze – untereinander vernetzt. Dabei schalten sich Schwefelatome zwischen die Doppelbindungen benachbarter Kettenmoleküle – die Mehrzahl der Doppelbindungen bleibt erhalten.

NR - Natural Rubber

Naturkautschuk weist eine hohe mechanische Festigkeit bei hoher Elastizität sowie ein gutes Kälte- und Dämpfungsverhalten in einem Temperaturbereich von −60 °C bis 80 °C auf. Wenig resistent zeigt sich Naturkautschuk gegenüber hohen Temperaturen in Verbindung mit Sauerstoff. Die nach der Vulkanisation immer noch vorhandenen reaktiven Doppelbindungen reagieren gerne mit Sauerstoff – und bauen den Naturkautschuk ab.

Die Folge ist ein dreidimensionales Molekülgeflecht, dessen Teile sich nur noch innerhalb gewisser Grenzen gegeneinander verschieben können. Mit der Anzahl der Schwefelatome innerhalb einer Brücke können die Eigenschaften gesteuert werden. Hochdynamische Bauteile haben in der Regel längere Schwefelbrücken, während sich mit kürzeren Schwefelbrücken das Setzverhalten und die Hitzestabilität verbessern. Naturkautschuk ist der Kautschuk mit den längsten Molekülketten, was ihm besonders gute dynamische Eigenschaften verleiht.

Elastomere aus reinem Naturkautschuk besitzen eine extreme Dehnbarkeit: Sie liegt im Bereich von 700 bis 1.000 Prozent. Gleichzeitig ist ein Elastomer nahezu inkompressibel, es lässt sich nicht zusammendrücken – nur verdrängen. Naturkautschuk ist beständig in Säuren, Basen, Wasser, Alkohol und Luft, d. h. in polaren Medien. Eine geringe Medienverträglichkeit besteht gegenüber unpolaren Medien wie Mineralölen, synthetischen Schmierstoffen, Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis, überhitztem Wasserdampf und aromatischen Kohlenwasserstoffen (Benzin).

Naturkautschuk wird hauptsächlich in der Schwingungstechnik als Torsions- und Schwingungsdämpfer, für Motoraufhängungen, als Maschinenlager, für Membranen und für Dämpfungselemente eingesetzt.

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