GAK - Gummi Fasern Kunststoffe

Issue 12 | 2017

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Editorial
751
Liebe Leserinnen und Leser,

vielen Dank für Ihr Interesse an unseren Magazinen.
Wir freuen uns, wenn Sie uns auch im nächsten Jahr wieder begleiten.

Das Team des Dr. Gupta Verlags wünscht Ihnen ein friedliches Weihnachtsfest und einen guten Rutsch in ein gesundes, glückliches und erfolgreiches 2018.

Report
762
Universität Bayreuth – Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe – Wissenschaftliche und praxisnahe Forschung mit den Schwerpunkten „Werkstoffe“, „Verarbeitung“ und „Konstruktion“

Das Thema Aus- und Weiterbildung ist für die Kautschukindustrie von immenser Bedeutung, denn nur mit gut ausgebildeten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern kann die Branche ihre Innovationskraft erhalten und wirtschaftlich erfolgreich sein. In Bezug auf Bildungsmöglichkeiten im Bereich Kautschuktechnologie ist die Landschaft der Anbieter in Deutschland für viele in der Branche recht unübersichtlich. Mit unserem Fokus Aus- und Weiterbildung möchten wir in der GAK Gummi Fasern Kunststoffe für Transparenz sorgen und in jeder Ausgabe eine Einrichtung mit ihrem Angebot vorstellen.


Wir setzen unsere Serie mit dem Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe der Universität Bayreuth fort, der für wissenschaftliche und praxisnahe Forschung auf dem Gebiet der Polymerwerkstoffe steht. Die Forschungsschwerpunkte sind die drei Themenkomplexe „Werkstoffe“, „Verarbeitung" und „Konstruktion“.

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764
Von der „Desma Open House 2017“

Nein, er hatte sich nicht verlaufen, der kleine humanoide Roboter, der die Besucher der neunten Desma Open House empfangen und ab und an als Fotomotiv herhalten durfte. Er war in Wirklichkeit eingeladen, die mehr als 400 Gäste schon ein klein wenig auf ihre Zukunft mit der Klöckner Desma Elastomertechnik GmbH, dem Gastgeber des Events, einzustimmen und sie auf verschiedenen Stationen des zweitägigen Programms am 27. September 2017 in der Stadthalle Tuttlingen und im Werk Fridingen am 28. September 2017 zu begleiten. Dementsprechend lautete das Motto denn auch „Let’s talk future!“ und machte Appetit auf Desmas Visionen und ihre neuen digitalen Angebote im Verbund mit der Fortentwicklung der Prozessautomatisierung. Desma präsentierte sich mit dem Mix aus Vorträgen, Workshops, Partnerausstellung, Maschinen- und Prozessdemonstrationen erneut nicht nur als potenter und verlässlicher Hersteller hochentwickelter Spritzgießmaschinen für die Produktion anspruchsvoller Gummi- und Siliconformartikel, sondern zukunftsweisend auch als Anbieter integrierter Produktionslösungen und Serviceleistungen für komplexe Produktions- und Geschäftsprozesse.

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777
Neuer Veranstaltungsort und neue Themenbereiche – Chinaplas 2018 zieht auf neues Messegelände und stellt eigenen Bereich für Kautschuke und TPE vor

Die Chinaplas 2018 findet vom 24. – 27. April 2018 erstmals im National Exhibition and Convention Center (NECC) in Hongqiao, Shanghai, China, statt. Der Veranstalter Adsale rechnet mit einer belegten Ausstellungsfläche von über 320 000 m2. Das wären rd. 30 % mehr Ausstellungsfläche als zur Chinaplas 2016 in Shanghai. Der Veranstalter erwartet, dass rd. 4 000 Aussteller aus aller Welt an der Chinaplas 2018 teilnehmen werden. Diese werden u. a. auf eine Reihe von speziellen Themenzonen aufgeteilt – darunter findet sich 2018 erstmals ein eigener Bereich für thermoplastische Elastomere und Kautschuke.

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783
Von der Continental WinterRoadshow 2017 – Reifenspezialisten aus Hannover stellen Premium-Ganzjahresreifen vor

Bei seiner traditionellen WinterRoadshow wartete Continental mit einem Novum auf. Der Reifenspezialist aus Hannover stellte einen Premium-Ganzjahresreifen vor. Darüber hinaus wurde ein neuer Winterreifen für das sportliche Fahren bei winterlichen Temperaturen eingeführt. Weitere Themen waren die Einführung des Alpine-Symbols ab 2018 sowie die Kooperation von Continental mit dem ADAC im Bereich der Verkehrssicherheit.

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791
Der GFK-Markt Europa 2017 – Beständiges Wachstum setzt sich fort

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe hat den Marktbericht 2017 zu glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) herausgegeben. In den darin analysierten Ländern Europas wächst der GFK-Markt im Jahr 2017 um 2 % gegenüber dem Vorjahr auf eine Herstellungsmenge von 1,118 Mio. t. Damit hat sich das Wachstum in diesem größten Segment der Faserverbundkunststoff- bzw. Composites-Industrie verstetigt. Deutschland ist weiterhin das Land sowohl mit der absolut gesehen größten europäischen GFK-Produktionsmenge als auch mit dem stärksten Wachstum.

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801
Die neue Kleiderkollektion aus dem Drucker – Fachmesse „formnext 2017“ zeigt Fortschritte der additiven Fertigung

Sie sind ziemlich transparent und gewähren aufregende Einblicke auf viel bloßer Haut. Doch die neue textile Fertigungsart ist ausbaufähig. Und wenn selbst komplexe Autokarosserien, notfalls ganze Gebisse oder doch Zahnsurrogate, automobile Ersatzteile und modische Brillenfassungen inzwischen aus dem 3D-Drucker kommen, warum zur Abwechslung nicht mal eine Auswahl modischer Kreationen zum An- und Ausziehen? Die israelische Designerin Danit Peleg zeigte ihre dreidimensional gedruckte Kleiderkollektion jetzt auf der „formnext“, die vom 14. – 17. November 2017 in Frankfurt am Main stattfand und mit einer Vielzahl neuer Entwicklungen auf dem Gebiet des herkömmlichen Formen- und Werkzeugbaus aufwarten konnte. Wesentliche Fortschritte konnte die Show auf dem Feld der additiven Fertigung dokumentieren. Hier präsentierte sich auch die Maschinenfabrik Arburg mit ihrem „Freeformer“ und dessen Möglichkeiten im 3D-Druck.

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803
3D-Druck kann zum Jobmotor werden – Voraussetzung ist der Aufbau einer interdisziplinären Wissensbasis

3D-Druck bzw. Additive Fertigung ermöglicht es, hochkomplexe und individuell geformte Bauteile auch in kleinen Stückzahlen zu produzieren. Sie bietet großes Potenzial, ergänzend zu den konventionellen Herstellungsverfahren, bestehende Produktportfolios zu erweitern und damit neue wirtschaftlich-technologische Möglichkeiten zu eröffnen. Diese werden sich stark auf die Tätigkeiten und die Arbeitswelt der Menschen in Entwicklung, Produktion und Vertrieb auswirken. Das wurde auf der fünften VDI-Fachkonferenz „Additive Manufacturing“ vom 19. – 21. September 2017 in Duisburg deutlich. Da die additiven Verfahren im Vergleich zu konventionellen Prozessen eine noch recht junge Technologie sind, müssen Industrie, Forschung und Lehre gemeinsam am Aufbau einer interdisziplinären Wissensbasis arbeiten. 

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804
Vom 16. Schwarzheider Kunststoff-Kolloquium

Eine Veranstaltung, die bereits zum 16. Mal stattfindet, kann wohl mit Recht behaupten, dass sie Traditionen begründet und einen festen Platz in vielen Terminkalendern gefunden hat. Auch in diesem Jahr gab es eine ausgewogene Mischung von Präsentationen aus Lehre, Forschung und Industrie, wobei die Teilnehmerzahl sicher von der zeitgleich stattfindenden Dresdener Werkstofftagung beeinflusst wurde. Nichtsdestotrotz – die interessanten und inhaltsreichen Vorträge fanden ein aufmerksames Publikum, was sich auch durch die lebhaften Diskussionen im Anschluss manifestierte. Nur schade, dass, im Vergleich zu vorhergehenden Kolloquien, der studentische Anteil im Auditorium gering war. Es ist zu hoffen, dass diese Tatsache nicht der allgemeinen MINT-Müdigkeit zuzuordnen ist. Bemerkenswert war wieder das Ambiente des Kolloquiums. Im Kulturhaus der BASF Schwarzheide GmbH, auch in diesem Jahr in dankenswerterweise aufmerksamer Gastgeber, fand parallel eine Ausstellung von nachdenklichen, humorvollen und anspruchsvollen Werken einer jungen Künstlerin (Silvia Barbolini, geb. 1986) statt, die in den Tagungspausen entspannende Diskussionen nichtkunststofflichen Inhalts ermöglichte.

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Article
766
EPDM compoundieren und mischen

Das Compoundieren von EPDM ist nicht trivial, da es weltweit sehr viele EPDM-Hersteller und EPDM-Typen gibt, die sich bezüglich der Mooney-Viskosität, des Typs und der Menge des enthaltenen Diens, und des Verhältnisses von Ethylen zu Propylen unterscheiden. Für hochviskose EPDM mit hohem Füllstoff- und Ölanteil werden andere Mischverfahren angewandt, als für andere Polymere in der Kautschukindustrie. In dieser Veröffentlichung sollen Compoundierung und Mischtechnologie einiger typischer Produkte auf Basis von EPDM diskutiert werden.


Compounding EPDM is not an easy task to the compounder, with EPDM having so many different world wide manufacturers and different grades with respect to Mooney viscosity, type of diene content, mole percentage of diene and ethylene propylene ratio. The mixing pattern of high viscosity grade EPDM with high filler and oil loading is typically different from that of any other polymer in the rubber industry.

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778
Der Gough-Joule-Effekt unter Druckbelastung – Einfluss der Aufheizrate auf das thermoelastische Kraftzuwachspotenzial bei elastomeren Dichtwerkstoffen

Das thermoelastische Kraftzuwachspotenzial (TEKP) wird durch die Ausprägung der Entropie- bzw. Normalspannungselastizität bestimmt. Das Molekulargewicht des Elastomerwerkstoffs, der chemische Netzwerkaufbau bzw. die Netzwerkdichte sowie die Intensität physikalischer Wechselwirkungskräfte zwischen Polymerketten und reaktiven Füllstoffoberflächen sind beeinflussende Strukturpara­meter. Die aus der jeweiligen Füllstoffmorphologie resultierende spezifische Oberflächenaktivität und die vorhandene Füllstoffkonzentration bestimmen entsprechend das TEKP-Niveau und die Strukturmobilität im Elastomercompound. Das thermoelastische Kraftzuwachspotenzial bei einem Elastomerwerkstoff kann als eine Beschreibung des phänomenologischen Gough-Joule-Effekts unter Druckbelastung verstanden werden. In dieser Arbeit soll, ausgehend von der Verpressung eines elastomeren Dichtwerkstoffs bei Raumtemperatur, der Einfluss verschieden schneller Aufheizgeschwindigkeiten auf die Ausbildung des thermoelastischen Kraftzuwachspotenzials aufgezeigt werden. Verschiedene Rezepturformulierungen sollen unterschiedliches Werkstoffverhalten verdeutlichen. Der einmaligen Aufheizung im statischen Verpressungszustand wird zusätzlich eine thermische Wechselbelastung gegenübergestellt, welche die Ausprägung des thermoelastischen Kraftzuwachspotenzials deutlich abweichend beeinflusst.


The thermoelastic force increment potential (TeFIP) is defined by the level of entropy and normal stress elasticity, respectively. Influencing structural parameters are the molecular weight of the elastomeric material, the chemical network structure or network density as well as the intensity of physical interactions between polymer chains and reactive filler surfaces. The specific surface activity resulting from the particular filler morphology and the existing filler concentration correspondingly affect the TeFIP level and the structural mobility of the elastomeric compound. The thermoelastic force increment potential of an elastomeric material can be understood as a description of the phenomenological Gough-Joule effect in case of compressive load. This paper aims to demonstrate the influence of various heating rates on the formation of the thermoelastic force increment potential starting from the compression of an elastomeric sealing material at room temperature. Several compound formulations will illustrate different material behavior. Additionally, single heating under static compression will be compared to alternating thermal load where the latter influences the characteristic of the thermoelastic force increment potential in a significant different way.

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784
Innovative ökologische Agrartextilien

Agrartextilien werden als Schutzbarriere gegen Vögel und Insekten, als Bodenbedeckung gegen Unkraut oder als Witterungsschutz genutzt. Zum Schutz der Pflanzen vor Insekten oder anderen Schädlingen werden chemische Pflanzenschutzmittel verwendet, da eine Textilbarriere häufig nicht ausreicht oder umsetzbar ist. Da die Mittel regelmäßig ausgebracht werden müssen, ist deren Applikation kosten- und zeitintensiv. Erschwert wird diese zudem, wenn der Acker durch ein Textil vor anderen Einflüssen (z. B. Frost) geschützt werden soll. Eine Alternative ist die Implementierung von Pflanzenschutzmitteln in oder an Agrartextilien, sodass eine kontinuierliche Freisetzung der Wirkstoffe durch das Textil möglich ist. Bisher stellt der Einsatz von Insektiziden eine ökologische Schwachstelle in der Landwirtschaft dar, die auch durch die Einbringung in ein Textil nicht behoben werden kann. Deshalb wird nachfolgend eine ökologische Alternative auf Basis von Siliziumdioxid vorgestellt.


Agricultural textiles are applied as a protective barrier against birds and insects, but also as ground covers against weeds and as protection from environmental factors. To protect the plants from insects and other pests, pesticides and other protective agents are additionally applied, since a textile barrier is often not sufficient or feasible. As these agents have to be applied regularly, their application is costly and time consuming. This becomes more complicated when the field also needs to be protected against other influences (e.g., frost) by a textile. The implementation of such pesticides and other protective agents in or on the agricultural textile itself, enabling a continuous release of the active substrate is a viable alternative. So far, the application of insecticides is one of the ecological downsides within the agricultural sector, which cannot be solved even by incorporation into textiles. Therefore, a silica based ecological alternative will be presented in the following article.

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794
Eine Studie zur Kompatibilisierung von devulkanisiertem EPDM und Polypropylen

Dieser Beitrag beschreibt eine Untersuchung zum Kompatibilisierungsverhalten von devulkanisiertem EPDM (devulcanized rubber – EPDM, DRE) und Polypropylen (PP) mit und ohne Vernetzer, wie Schwefel und Dicumylperoxid (DCP). Zur Untersuchung mittels statistischer Versuchsplanung wurden DRE/PP-Blends mit hohen und geringen DRE-Konzentrationen hergestellt. Es zeigte sich, dass DRE und PP alleine schlecht miteinander verträglich sind. Die Zugabe von DCP führt zu einer Verschlechterung der Zugeigenschaften, da DCP bekanntlich sowohl in der PP-Phase als auch in den PP-Molekülen im EPDM eine β-Spaltung der Polymerketten hervorruft. Eine Kombination von DCP und Schwefel scheint diesen Kettenabbau aufgrund der stabilisierenden Wirkung von Schwefel jedoch zu verhindern. Die qualitative Charakterisierung der Verträglichkeit der Blends erfolgte durch elektronenmikroskopische Aufnahmen. Das Ausmaß der Kompatibilität wurde durch dynamisch-mechanische Thermoanalysen (dynamic mechanical thermal analysis, DMTA) nachgewiesen. Auf Basis dieser Ergebnisse kann eine Prognose abgegeben werden, die einen Eindruck vom Kompatibilisierungsmechanismus durch Peroxid und Schwefel in DRE/PP-Blends vermittelt.


The paper describes the study on the compatibilization behavior of devulcanized EPDM rubber (DRE) and polypropylene (PP) using a statistical design of experiments, with and without the presence of the curatives namely sulfur and dicumyl peroxide (DCP). Blends were made with high and low concentration of DRE with PP. It was found that DRE and PP on their own are poorly compatible, and addition of DCP further deteriorates the tensile properties since DCP is known to cause β-scission of not only the PP phase but also the PP molecules in EPDM. However, a combination of DCP and sulfur appeared to have prevented the degradation mechanism owing to the stabilizing action of the sulfur. Qualitative characterization of the compatibility of the blends was carried out using scanning electron microscopy (SEM) images. The extent of compatibility was verified using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). Based on those results a hypothesis has been provided which gives an idea regarding the compatibilization mechanism of peroxide and sulfur in DRE and PP blends.

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