GAK - Gummi Fasern Kunststoffe

Editorial
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Von schlauen Uhren und schlauen Hunden

Neulich traf ich einen Freund, der mir stolz seine neue Smartwatch zeigte. Sie wissen schon, eines dieser Modelle, das alles weiß und einem alles sagen kann – vermutlich sogar die Uhrzeit. Während wir uns unterhielten, leuchtete die Uhr geheimnisvoll giftig grün auf. Mein Bekannter zwinkerte mir verschwörerisch zu und flüsterte: „Das bedeutet, dass Orks in der Nähe sind!“ Nachdem mein Lachanfall abgeklungen war, erklärte er mir geduldig die tollen Features seiner – giftig teuren – Smartwatch, die unter anderem seine Schritte zählt und ihn ermahnt, wenn er sich nicht ausreichend bewegt. ­Faszinierend!


Die große Wearables-Welle – allein 2015 wurden weltweit 78,1 Millionen Einheiten verkauft, ein Plus von 171,6 % im Vergleich zu 2014* – hat als schönen Nebeneffekt für unsere Branche ein neues Anwendungsgebiet für Silicone und thermoplastische Elastomere generiert: Die Armbänder der Smartwatches bestehen zumeist aus diesen Werkstoffen, da sie sich beliebig einfärben lassen, hautfreundlich und wasserfest sind und Designern nahezu unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen.


Ok, ich gehöre zu einer Generation, die bei einer blinkenden Armbanduhr mit technoider Ästhetik eher erwartet, dass in allerbester Autonomous-Vehicle-Manier ein schwarzer Trans Am um die Ecke biegt. Und ich gestehe, dass ich mir statt einer Smartwatch lieber – ganz „old school“ – eine mechanische Armbanduhr ums Handgelenk binde. Immerhin bin ich aber seit kurzem stolzer Besitzer eines Schrittzählers: Ich habe mir nämlich einen Hund zugelegt. Wenn ich beim Joggen stehen bleibe und nach Luft japse, kann ich am Intensitätsgrad seines vorwurfsvollen Blicks ganz genau ablesen, wie viele Schritte ich noch machen muss. Und ebenso wie der smarte elektronische Schrittzähler meines Bekannten eröffnet auch mein lebendiger smarter Schrittzähler tolle Anwendungsgebiete für Naturkautschuk, Silicone und thermoplastische Elastomere. Die sind nämlich, unter anderem aufgrund ihrer außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften, ideale Werkstoffe für die Produktion von bissresistenten, bunten und witterungsbeständigen Hundespielzeugen. Ein Riesenmarkt übrigens … allein in den USA gibt es 54,4 Millionen Haushalte mit Hund und jeder von ihnen investiert im Schnitt pro Jahr etwa 47 USD nur für Hundespielzeug!**


Ob mein Hund allerdings auch giftig grün blinkt, wenn Orks in der Nähe sind, habe ich noch nicht herausbekommen.

Mit besten Grüßen
Stephanie Waschbüsch
s.waschbuesch@gupta-verlag.de

PS: Egal, ob Sie mit oder ohne Schrittzähler auf der K 2016 unterwegs sein werden – versäumen Sie nicht, Ihre Schritte in die Halle 6 auf die Gummistraße, dem Treffpunkt der Elastomerindustrie, zu lenken. Auf unserem Stand wartet auf Sie ein süßes Geschenk, nach dessen Genuss Sie gegebenenfalls Ihre Tages-Schrittfrequenz nach oben korrigieren müssten.

* International Data Corporation (IDC) Worldwide Quarterly Wearable Device Tracker
** American Pet Products Association (APPA)

Report
534
K 2016 – Premierenplatt­form der weltweiten Kunststoff- und Kautschukindustrie

Vom 19. – 26. Oktober 2016 zeigen ca. 3 100 Aussteller aus nahezu 60 Nationen ihre Produkte und Dienstleistungen auf der K-Messe. Mehr als 170 000 m2 Nettoausstellungsfläche ist belegt, das Düsseldorfer Messegelände ist restlos ausgebucht. Zu diesem seit 1952 stattfindenden Megaevent für die Polymerindustrie werden etwa 220 000 Besucher aus über 100 Ländern erwartet. „Nirgendwo auf der Welt ist die Bandbreite der Rohstoff-, Verarbeitungs- und Anwendungstechnik so vollständig zu erleben wie auf der K in Düsseldorf. Sie ist die Premierenplattform der globalen Kunststoff- und Kautschukindustrie, jedes Unternehmen will sich hier mit zukunftsweisenden Innovationen präsentieren“, ist Werner M. Dornscheidt, Vorsitzender der Geschäftsführung der Messe Düsseldorf, überzeugt.

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560
EU-Verordnung 1935/2004 und Hygienic Design DIN 11864/DIN 11853 in der Dichtungstechnik

Die EU-Verordnung 1935/2004 legt einen allgemeinen Rahmen für Materialien und Gegenstände fest, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen. Sämtliche Materialien und Gegenstände, die für die Verpackung von Lebensmitteln verwandt werden, müssen den Anforderungen dieser Verordnung entsprechen. Bei den Hygienic Design Normen DIN 11864 und 11853 handelt es sich um Normen für Armaturen aus nichtrostendem Stahl für Lebensmittel und Chemie. Sie gelten für die in der Lebensmittel- als auch Pharmaindustrie eingesetzten Aseptik-Rohrverschraubungen. Diese Normen und Verordnungen dienen letztendlich nur einem Ziel: den Verbraucher zu schützen.

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Interview
544
Biesterfeld Performance Rubber geht an den Start

Am 1. Juli 2016 ist ein neuer Geschäftsbereich des Hamburger Traditionshandels­hauses Biesterfeld an den Start gegangen, die Biesterfeld Performance Rubber GmbH. Der neue Geschäftsbereich vereint alle Geschäftsaktivitäten des Konzerns für die kaut­schukverarbeitende Industrie. Ziel ist es, das Kautschukgeschäft strategisch auszubauen. Das Umsatzvolumen derzeit wird mit rd. 50 Mio. EUR jährlich angegeben. Als Geschäftsführer wurden Sascha Hennig und Peter Wilkes bestellt. Wilkes hat daneben weiterhin die Geschäftsführung der Biesterfeld Spezialchemie GmbH inne. Anlässlich der Gründung des neuen Geschäftsbereichs sprach GAK Gummi Fasern Kunststoffe mit den beiden Geschäftsführern.

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Article
546
Herstellung von Fluorkautschukmischungen

Fluorkautschukmischungen werden überall dort eingesetzt, wo entweder hohe Chemikalien- oder vergleichsweise hohe Temperaturbeständigkeit gefordert wird. Die Temperaturen im Bereich eines Kfz-Motorraums nehmen kontinuierlich zu. So lag die mittlere Motorraumtemperatur bei einem Golf III noch bei ca. 120 °C. Beim Golf VII liegen die Temperaturen bereits bei 160 bis 230 °C. Die Anforderungen an die Permeabilität von Schläuchen nehmen ebenfalls permanent zu. Forderungen nach ­verbrauchsärmeren Automobilen haben bei verschiedenen Automobilherstellern zum Downsizing geführt. Der reduzierte Hubraum wird hierbei häufig durch erhöhte Aufladung der Motoren überkompensiert. In vielen dieser Fälle heißt die Lösung für die gestiegenen Anforderungen: Einsatz einer Fluorkautschukmischung. Somit nimmt die Bedeutung dieser Mischungsfamilie überproportional zu. Da sich die Zusammen­setzung und die Anforderungen an eine FKM-Mischung jedoch stark von denen anderer ­Mischungen unterscheiden, wird im folgenden Artikel auf die Besonderheiten bei der Auslegung einer FKM-Mischerzeile eingegangen.


Fluoroelastomer compounds are used wherever high chemical resistance or high temperature resistance is required. The temperatures in the engine compartment of a car are continually increasing. Thus, the average temperature in the motor compartment of a Golf III was still at 120 °C. The Golf VII temperatures already reach 160 to 230 °C. The demands regarding the permeability of hoses are permanently increasing, too. Demands for more fuel-efficient automobiles have been responded by various carmakers with downsizing. The reduced cubic capacity is often overcompensated by increased turbocharging of the motors. In many such cases the solution to increased requirements means: use of fluoroelastomers. So the importance of this class of compounds increases disproportionately. Since the composition of and the demands on FKM compounds differ significantly from other rubber compounds, the present article will discuss the specifics in designing a mixing line for FKM.

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552
Neue Entwicklungen in der Technologie flüssigkeits­beständiger Polyacrylat-Elastomere (ACM)

Polyacrylat-Elastomere (ACM) sind in der Automobilindustrie für ihre ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Schmierstoffen, Ölen und Fetten bekannt. Sie können so compoundiert werden, dass sie in Hochtemperaturumgebungen von 150 bis 190 °C beständig sind. Mittlerweile sind überdies viele Elastomertypen verfügbar, die auch bei niedrigen Temperaturen von bis zu -40 °C eingesetzt werden können. Poly­acrylat-Elastomere sind daher für die modernen Langzeiteinsätze als Motordichtungen und Dichtringe ebenso wie für Hochtemperatur-Turboladerschläuche in der Automobiltechnik prädestiniert. Ein großer Trend in der letzten Zeit besteht darin, die von Kraftfahrzeugen erzeugten Abgasemissionen weiter zu reduzieren. Die Automobilhersteller haben neue Technologien wie die Abgasrückführung (AGR), den Partikelfilter und andere Verfahren eingeführt, um die zunehmend restriktiveren Abgasvorschriften zu erfüllen. Das hatte zur Folge, dass die Beständigkeit der Elastomerdichtungen in Ölen, Schmiermitteln und weiteren Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten verbessert werden musste, weil Letztere während ihrer Lebensdauer mit sauren und basischen Kondensaten sowie alkoholhaltigen Kraftstoffen etc. verunreinigt werden. Steigende Betriebstemperaturen führen außerdem dazu, dass aggressivere Kraftfahrzeug-Betriebsflüssigkeiten und Schmiermittel entwickelt werden. All dies erfordert den Einsatz von Spezialelastomeren, die sowohl hitze- als auch flüssigkeitsbeständig sind. Die steigenden Anforderungen an elastomere Dichtungsmaterialien haben Zeon veranlasst, das erste Poly­acrylat-Elastomer einer neuen HyTemp ACM-Produktfamilie zu entwickeln, das gegenüber den aggressiven Motorölen und -flüssigkeiten deutlich beständiger ist. Dieser Beitrag befasst sich mit der Entwicklung und Charakterisierung des ersten Vertreters dieser Produktfamilie: HyTemp DP5238 (Name des Entwicklungsprodukts). Weiterhin zeigt er, wie ACM-Elastomere einer kontinuierlichen Entwicklung mit dem Ziel einer verbesserten Leistung unterzogen werden, um den ständig steigenden Anforderungen der Automobilindustrie gerecht zu werden.


Polyacrylate elastomers (ACM) are well known in the automotive industry for their excellent resistance to lubricating oils and greases. They can be formulated to resist high-temperature environments in the 150 to 190 °C range, and numerous grades are now available that can also perform at low-temperature conditions down to –40 °C. Polyacrylate elastomers are therefore well-suited for today’s long-life automotive engine sealing and gasket applications as well as high-temperature turbocharger hoses. The trend in ­recent times has been to continue to reduce the exhaust emissions generated by automotive vehicles. Car manufacturers have adopted new technologies such as exhaust gas recirculation (EGR), particulate filters and other methods to comply with increasingly restrictive emission regulations. This has resulted in the need for improved performance of elastomeric seals and gaskets in these lubricants and other automotive fluids as they become more contaminated during service life with acidic and basic condensates and alcohol containing fuels etc. Higher operating temperatures have also resulted in the development of more aggressive automotive fluids and lubricants, further necessitating the use of specialty elastomers combining both heat and fluid resistance. These increasing demands on elastomeric sealing components has led Zeon to research and develop the first of a new range of HyTemp ACM elastomers able to more resist these aggressive engine lubricants and fluids. This paper will describe this development, introduce the first elastomer in this range, HyTemp DP5238 (development product name), and demonstrate how ACM elastomers continue to undergo continuous development for enhanced performance to meet the ever increasing demands of the automotive industry.

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564
Einfluss unterschiedlicher Weichmacher auf die Glasübergangstemperatur von Elastomerverschnitten

Die anwendungsbezogenen Eigenschaften elastomerer Werkstoffe erfordern individuell aufgebaute Mischungsrezepturen. Zum Einstellen der Verarbeitungs- und Materialeigenschaften werden hierbei unter anderem Weichmacher eingesetzt. Diese bewirken eine Steigerung der Polymerkettenbeweglichkeit und gleichzeitig eine Veränderung der Glasübergangstemperatur (Tg). Die Untersuchung der Effekte erfolgte an den reinen Polymeren sowie Elastomerverschnitten von EPDM und NR und die Ergebnisse werden im Folgenden diskutiert.


Application-oriented properties of elastomeric materials require individually designed compound formulations. Considering that and amongst other things, process oils are used for adjusting processability and material properties. They induce an increase of the flexibility of the polymer chains and at the same time a change of the glass transition temperature (Tg). These effects were investigated for the pure polymers EPDM and NR as well as in blends thereof and the results are discussed below.

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572
Säurefreie Herstellung von Nanocomposites aus NR und Kaolin

Die Herstellung von Naturkautschuk/Kaolin-Nanocomposites mittels eines Trocknungs­verfahrens anstelle eines Säure-Koagulationsverfahrens verbessert die Wärmebeständigkeit, Zugfestigkeit und den Modul der Kautschukvulkanisate.


Preparing natural rubber/clay nanocomposites by a drying rather than acid coagulation method improves the thermal resistance, tensile strength, and modulus of the rubber vulcanizates.

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574
Vorhersage der Bindenahtfestigkeit in Spritzgießbauteilen aus unverstärkten, amorphen Thermoplasten

Bei der Herstellung von Spritzgießbauteilen ist die Bildung von Bindenähten meist unvermeidbar. Diese stellen häufig mechanische Schwachstellen dar. Dennoch sind in der Bauteilauslegung derzeit keine Methoden verfügbar, die eine zuverlässige Auslegung von Kunststoffbauteilen unter Berücksichtigung des Bindenahteinflusses erlauben. Daher wurde am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen eine Berechnungsroutine zur Vorhersage der Bindenahtfestigkeit unverstärkter Thermoplastbauteile erarbeitet. In dieser wird, ausgehend von Prozessdaten einer Spritzgießsimulation, ein Abminderungsfaktor für die Bauteilfestigkeit von Bindenähten zur Verwendung in einer Struktursimulation berechnet. Der Berechnung liegt ein physikalisches Modell der molekularen Interdiffusion zugrunde, das anhand experimentell ermittelter Daten empirisch erweitert und kalibriert wurde.


During the production of injection moulded parts the formation of weld lines is usually unavoidable. These embody often mechanical weaknesses. There are, however, currently no methods available that allow for a reliable design of plastics parts while taking the mechanical influence of the weld line into account. Therefore, a calculation routine for the prediction of weld line strength in unreinforced plastics parts has been developed at the Institute of Plastics Processing (IKV) in Industry and Skilled Crafts at RWTH Aachen University. In this routine, a reduction factor for the material strength of the weld lines is calculated based on process data generated in injection moulding simulations for use in structural simulations. The calculation is based on a physical model of molecular interdiffusion, which has been empirically expanded and calibrated on the basis of experimentally determined data.

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Technical reports
581
Zusammenfassung ausgewählter Artikel aus RC&T 89, Nr. 2

Dieser Artikel enthält deutschsprachige Zusammenfassungen folgender Artikel des Rubber Chemistry and Technology Journal (RC&T) 89, Nr. 2, (Juni 2016), geschrieben von Horst-Eckart Toussaint.

  • Responseflächen-Methodologie: ein Ansatz zum Erfassen der Rolle von Mischungs-Zusatzstoffen bei der Peroxid-Vulkanisation von Naturkautschuk
  • Synthese, Charakterisierung und Eigenschaften von hydriertem Flüssig-Naturkautschuk
  • Einfluss des Verschnittverhältnisses und der SBR-Type auf die Eigenschaften von mit Kieselsäure gefüllten SBR/NR-Reifenlauf­flächen-Mischungen
  • Hydrochlorierung von Naturlatex mit Natriumhypochlorit zur Herstellung von kraftstoff­beständigen Werkstoffen
  • Effekt von Elastomer-Nanoteilchen auf die Verbesserung der Nassrutschfestigkeit von SBR/NR-Verschnittmischungen
  • Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und der Füllstoffverteilung in mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen verstärkten Naturkautschuk-Composites durch Mischen im Latexzustand und Silanisierung in situ
  • Beitrag von mechanischen Effekten und energetischen Wechselwirkungen zur Verstärkung von mit silanisierter Kieselsäure gefüllten SBR-Mischungen
  • Flexible Ölsensoren auf der Basis von mit Mehrfach-Kohlenstoff-Nanorôhrchen gefüllten Isopren-Elastomermischungen
  • Mehrschicht-Graphen (MLG)/Chlorbutylkautschuk-Nanocomposites: Einfluss der MLG-Konzentration auf die physikalischen und flammhemmenden Eigenschaften
  • Einblicke in die Herstellung
    von Vinyl-Polybutadien mittels Kobalt-Katalyse: Feineinstellung der Eigenschaften durch Thiol-
    en-Modifizierung der Vinylgruppe
  • Effekt von Lewis-Säure/Base-Addukten als Silanisierungskatalysator in Kieselsäure enthaltenden Kautschukmischungen
  • Hemmung der Verhärtung bei der Lagerung von Naturkautschuk durch polare Chemikalien
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