Technische Elastomerwerkstoffe Typ: PDF | Größe - Freudenberg-NOK

20 Einflussfaktoren auf das Werkstoff verhaltenEinfluss der Vernetzungsdichte 21SchwefelundPeroxid -ver netzunggebliche Rolle, um die gewünschten Werkstoffeigenschaftenzu erzielen. Die zwei häufigstenVernetzungsarten sind: die Schwefelvernetzungund die Peroxidvernetzung. DieSchwefelvernetzung erfolgt nicht ausschließlichüber die Zugabe von freiem Schwefel,sondern über eine Kombination unterschiedlicherSubstanzen, um die geeignete Vernetzungscharakteristikeinzustellen. In der Praxisbedeutet dies, eine verarbeitungsfähigeMischung zu entwickeln, die nicht nur einesichere Formgebung gewährleistet, sonderngleichzeitig auch eine wirtschaftliche Fertigungzulässt. Dabei erlaubt die Vielzahl derzur Verfügung stehenden Beschleuniger,Schwefelspender und Verzögerer eine nahezuunendlich große Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten.Die Schwefelvernetzung wird vorallem bei der Vernetzung von Dien-Kautschukenwie zum Beispiel NR, SBR, BR, NBRoder CR eingesetzt. Mit der Entwicklung gesättigtersynthetischer Kautschuktypen hat diePeroxidvernetzung zunehmend an Bedeutunggewonnen. Durch diese Vernetzungsart ist esüberhaupt erst möglich geworden, Kautschukeohne Doppelbindungen in der Hauptkette zuvernetzen. Darüber hinaus lässt sich durchPeroxidvernetzung ins besondere bei NBR dieWärmebeständigkeit verbessern. Allerdings kön -nen verschiedene Faktoren wie Luftheizung,acide Gruppen enthaltende Füllstoffe oderentstehende Zerfallsprodukte des Per oxidswährend des Vulkani sationsprozesses einereibungslose Vernetzung behindern.Das Ausmaß an geknüpften chemischen Bindungenzwischen den Polymerketten währendder Vulkanisation hängt bei beiden Vernetzungsartenneben dem Kautschuktyp in ersterLinie von Art und Menge des gewählten Vernetzungssystemsab und wird auch als Vernetzungsgradoder Vernetzungsdichte bezeichnet.VulkanisateigenschaftenWeiterreißfestigkeitErmüdungElastische RückstellkräfteHärteVernetzungsdichteZugfestigkeitDämpfungBleibende VerformungReibungskoeffizientReißdehnungDie Vernetzungsdichte hat einen entscheidendenEinfluss auf Werkstoffeigenschaften wieErmüdung, Härte, Zugfestigkeit, bleibende Verformung,Reibung und Reißdehnung (Abb. 10).Mit zunehmender Vernetzungsdichte nehmenE-Modul, Härte und Elastizität zu, Reißdehnung,Dämpfung sowie bleibende Verformungab, während Weiterreißwiderstand und Zugfestigkeitein Maximum durchlaufen, bevor siewieder deutlich abnehmen. Als Konsequenzda raus ergibt sich, dass bei einer bestimmtenVernetzungsdichte nicht für alle Materialeigenschaftenein Optimum erzielt werden kann. Inder Regel wird die Vernetzungsdichte so gewählt,dass die für eine bestimmte Anwendungwichtigen physikalischen Eigenschaften optimiertwerden.Da es sehr aufwändig ist, die Vernetzungsdichtechemisch zu bestimmen, wird währendder Vernetzungsreaktion bei konstanter Temperatureine mechanische Größe – das Drehmoment– aufgezeichnet, die der Vernetzungsdichtenäherungsweise direkt proportional ist.Eine zunehmende Vernetzungsdichte zeigtsich an einem ansteigenden Drehmoment. DasPrüfgerät, das so genannte Rheometer, be -steht aus einer temperierten MesskammerAbb. 10:Einfluss derVernetzungsdichteauf die ElastomereigenschaftenVernetzungsdichteMessung desDrehmoments