Aramidfaserpulpe unter dem Mikroskop (Hintergrund) und hoch belastbare Riemen aus faserverstärktem Gummi. 
Bildquelle: Lanxess

Aramidfaserpulpe unter dem Mikroskop (Hintergrund) und hoch belastbare Riemen aus faserverstärktem Gummi.
Bildquelle: Lanxess

Die Aramidkurzfaserpulpe in den Rhenogran P91-40-Typen zeigen eine herausragende Verstärkerleistung. Sie erhöhen Dimensionsstabilität und Lebensdauer der damit gefertigten Endprodukte“, erläutert Dr. Benjamin Bechem, Leiter des globalen Marketings für Technische Gummiwaren im Geschäftsbereich Rhein Chemie (RCH) von Lanxess. Bisher sind bereits Masterbatche in Naturkautschuk- , EPDM-, NBR- und CR-Matrix erhältlich. Diese können auch in IR, BR, SBR und HNBR verwendet werden und sind somit fast universell einsetzbar. Die letzten Lücken schließen neue, in Silikonkautschuk (QR-Typ) und Fluorkautschuk (FKM-Typ) vordispergierte Additive. „Als nächsten Schritt planen wir, derartige Masterbatches auch für den Einsatz jenseits des Kautschuks zu entwickeln, etwa für thermoplastische Polymere“, ergänzt Bechem.

 

Kurzfaserverstärkung für viele Anwendungen

Rhenogran P91-40/QR eignet sich insbesondere zur Herstellung von hoch temperaturbeständigen und zugleich langlebigen, abriebfesten Silikonartikeln, etwa Dichtringen oder Dichtlippen. Gerade bei hoher Temperaturbeanspruchung bildet die Silikonmatrix mit den aromatischen Polyamiden der Fasern ein perfekt aufeinander abgestimmtes Paar.
Mit dem in Fluorkautschuk dispergierten Typ Rhenogran P91-40/FKM können zum Beispiel Hochleistungsgummiartikel für die Luftfahrt hergestellt werden, die sich etwa durch hohe Chemikalienbeständigkeit sowie hervorragende dynamische Eigenschaften auszeichnen. Beide neuen Additive enthalten jeweils 40 Prozent hoch fibrillierten Pulp aus Aramidfasern Twaron 1091 der niederländischen Teijin Aramid B.V., Arnheim.
Daneben gehören auch Verstärkungsadditive auf Basis von Cellulosefasern (Rhenogran WP, wood-pulp) in Polymeren wie SBR, EPDM und PVC zum Sortiment des Lanxess-Geschäftsbereichs Rhein Chemie. Die eingesetzte, native Cellulose stammt dabei aus verschiedenen Hartholzarten. Das nachwachsende Fasermaterial ist bioabbaubar und trägt zur Kosteneffizienz des Additivs bei.

Vordispergierte CNTs machen den Unterschied

Für Spezialanwendungen, die noch höheren mechanischen Belastungen gewachsen sein müssen, werden derzeit als weitere Verstärkungsadditive Rhenogran CNT-Typen entwickelt. Aufgrund der Konzentrationen von ein bis zwei Prozent einwandigen oder mehr als zehn Prozent mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs) können diese Masterbatche im Compound nochmals bis zu 20-fach verdünnt werden. Weitere, attraktive Eigenschaften der CNTs sind ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeiten. Letztere kann zum Beispiel genutzt werden, um einen wichtigen Beitrag zur antistatischen Ausrüstung von Kautschukmischungen und Gummiartikeln zu leisten.
Rhenogran CNT Masterbatche sollen das Portfolio der in Wasser dispergierten, zunächst nur in relativ großer Verdünnung erhältlichen CNT-Latexadditive, erweitern. Aus den wässrigen Rhenofit CNT-Dispersionen entstehen die wasserfreien Systeme im Zuge der Koagulation. „Die besondere Herausforderung bei der Herstellung von CNT-Dispersionen liegt darin, eine geeignete Dispergierungsmethode zu finden. Wir nutzen dafür ein besonders schonendes Verfahren, das die Nanostrukturen nicht zerstört. Dennoch werden Agglomerate zuverlässig aufgebrochen, die sich bei der Herstellung der CNT bilden und sonst später deren homogene Verteilung in der Kautschukmischung beeinträchtigen würden“, erklärt Bechem.
Gerade die homogene Durchmischung ist eine wichtige Voraussetzung, um im Endprodukt ein optimales Eigenschaftsprofil zu erzielen. Mit CNTs, die als Pulver und damit agglomeriert zugesetzt werden, ist dies meist nicht zu erreichen. Die Entwicklung von CNT-basierten Additiven startete bei dem Geschäftsbereich Rhein Chemie bereits vor Jahren im Rahmen der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Innovationsallianz.

K 2019 Halle 6 Stand C 76