DIK startet Gemeinschaftsprojekt zur Modifizierung von Feststoffen für den Einsatz in Elastomeren und Thermoplasten / 1. Sitzung für 27. Januar geplant

In vielen Systemen aus den oben genannten Materialien liegen die „Füllstoffe“ als nicht angebundene Partikel vor. Dementsprechend ergeben sich Konsequenzen für das Eigenschaftsniveau der daraus gebildeten Werkstoffe. Der Einsatz „verbilligender“ Rohstoffe führt dementsprechend nicht nur zu kostengünstigen Lösungen sondern meist auch zu „minderwertigeren“ Produkten.

Ziel des Projektes am DIK ist es, mit Hilfe der Atmosphärendruck-Plasmatechnik, eine Kompatibilisierung der verwendeten Feststoffe durchzuführen, um deren Anbindung an die jeweilige Polymermatrix zu verbessern. Durch die Konstruktion und die Verwendung eines Plasmareaktors, in dem die Feststoffe kontinuierlich modifiziert werden können, soll es möglich werden, durch geeignete in-house-Prozesse die „eigenen“ Feststoffe bedarfsoptimiert anzupassen. Auf diesem Gebiet wurden mit Rußen schon erfolgreich Arbeiten im DIK durchgeführt (Dissertation N. Tricas). In dem Reaktor wird es möglich sein, entweder eine reine Plasmaaktivierung oder eine sogenannte Plasmapolymerisation durchzuführen. Bei Aktivierung kann durch Polaritätsänderung eine bessere Anbindung der Feststoffe an die Polymermatrix erreicht werden. Bei Verwendung der Plasmapolymerisation werden core-shell- Systeme möglich, bei denen Plasmapolymerschichten um die einzelnen Füllstoffpartikel gelegt werden. Diese Polymerschichten ermöglichen eine verbesserte Anbindung durch Interdiffusionsvorgänge z. B. vor der Vulkanisation oder eröffnen die Möglichkeit zur chemischen Anbindung während der Vulkanisation. Auf diesem Wege lassen sich auch Gummimehle funktionalisieren, um deren Anbindung an die Elastomer- oder Thermoplastmatrix zu verbessern bzw. zu ermöglichen. Solche modifizierten Gummimehle können entweder in Kautschukmischungen zu Recyclingzwecken oder in Thermoplasten zur Bildung von „TPE-Vs“ eingesetzt werden. Durch die Modifizierung können auch günstiger herzustellende Mehle größeren Partikeldurchmessers eingesetzt werden. Reaktor zur kontinuierlichen Rußbehandlung Vorgehensweise:

• Auswahl der Stoff-Systeme (Feststoffe, Elastomere, Thermoplaste)

• Konstruktion und Bau eines Atmosphärendruck-Plasmareaktors zur kontinuierlichen Feststoffmodifizierung

• Ermittlung der Kompatibilisierungsmöglichkeiten durch Funktionalisierung flächiger Elastomere

• Herstellung von Verbundkörpern Gummi/Gummi bzw. Gummi/Thermoplast und Ermittlung der Trennfestigkeiten

• Modifizierung von Feststoffen unter Verwendung des Atmosphärendruck-Plasmareaktors mit Überprüfung der geänderten Verbundmaterialeigenschaften

Wirtschaftlicher Nutzen:

Eine Verbesserung der Anbindung von Feststoffen (Füllstoffe und Elastomere) an die jeweilige Polymermatrix (Kautschuk, Thermoplast) führt zu der Möglichkeit, inaktive Füllstoffe in höherer Konzentration einzusetzen. Daraus erwächst durch Verbilligung des Materials, bei gleichem Eigenschaftsniveau, ein direkter wirtschaftlicher Nutzen. Im Sinne eines in-house-recycling kann die Möglichkeit eröffnet werden, einen Teil der produktionstechnischen Gummiabfälle, wie z. B. Austriebe, nach Vermahlung und kontinuierlicher Modifikation wieder in Frischmischungen einzusetzen oder die so hergestellten Gummimehle zur Erzeugung „thermoplastischer Elastomere“ zu verwenden.

Die konstituierende Sitzung für das Gemeinschaftsforschungsprojekt findet am 27.Januar2009, um 10.30Uhr im DIK in Hannover statt. Anmeldeschluss ist der 20.Januar.

Ansprechpartner:

Dr. Sören Schmid

Deutsches Institut für Kautschuktechnologie e. V.

Eupener Straße 33, 30519 Hannover

www.DIKautschuk.de