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Die Gruppenfunktion Innovation & Technology koordiniert sämtliche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten des Konzerns. Zu den Angeboten, die die Gummi-Experten dort im Programm haben, gehören nicht nur die üblichen Messungen von Abrieb, Shore-Härte, Viskosität, Zugfestigkeit und Gewebehaftung, sondern auch ausgefeilte physikalische Methoden zur Beurteilung der molekularen Mikrostruktur der Vulkanisate, die entscheidende Hinweise zur Produkt-Optimierung geben können.

„Modere Gummi-Formulierungen sind sehr komplexe Vielstoff-Systeme, für deren Auslegung man eine erhebliche Erfahrung benötigt“, sagt Prof. Claus Wrana, Leiter des Polymer Testing Labors in Leverkusen. „In den vergangenen Jahrzehnten hat die Polymerphysik eine Reihe von Methoden entwickelt, mit denen man die Eigenschaften von Gummi-Produkten durch Blick auf die molekulare Struktur ihrer Komponenten erklären kann. Auch Lanxess hat als großer, forschungsstarker Kautschuk-Lieferant und Entwickler großen Anteil daran. Dieses Know-how nutzen wir nicht nur intern für die Weiterentwicklung unserer Kautschuke, sondern wir geben es auch gerne an die Branche weiter“, so Wrana. „Dabei bieten wir nicht nur Messungen an, sondern betrachten uns ausdrücklich als Problemlöser, der hilft, Herausforderungen mit Hilfe der Polymerphysik anzugehen.“

Zu den Kunden des Polymer Testing Centers im traditionsreichen Gebäude K10 des Leverkusener Chemieparks zählen vor allem kleine und mittlere Unternehmen der Gummibranche, die von Prof. Wranas Team Materialproben herstellen und untersuchen lassen. Die apparative Ausstattung seines Laboratoriums kann getrost als „umfassend“ bezeichnet werden: Sie enthält eine Reihe von Mischern für die Herstellung von Testmischungen vom Labor- (85 ml) bis in den technischen Maßstab (90 l) sowie Werkzeuge und Extruder für das Formpressen (Compression Molding) von Probekörpern; der Verlauf der Vulkanisation kann mittels Moving Die Rheometer (MDR) oder Rubber Process Analyzer (RPA) verfolgt werden. Die wichtigsten Gummi-Chemikalien zur Mischungs-Herstellung befinden sich ebenfalls am Lager.

Zu den komplexeren Methoden, die das Testlabor anbietet, gehören unter anderem die Erstellung von Masterkurven zur Charakterisierung des dynamischen Verhaltens eines Gummi-Probekörpers – und zwar über bis zu 20 Dekaden; damit lassen sich zum Beispiel gültige Aussagen über die Molmassenverteilung, die Verzweigungs-Struktur und die Vernetzungsdichte eines Polymers machen; letztere kann in Leverkusen unter Zuhilfenahme moderner Modellierungs-Verfahren auch über eine Betrachtung des nichtlinearen Zug-Spannungs-Verhaltens der Vulkanisate beurteilt werden. Über Messungen der Amplitudenabhängigkeit etwa des dynamischen Elastizitätsmoduls können die Physiker zudem Aussagen über die Natur der Füllstoff-Füllstoff- oder Füllstoff-Polymer-Wechselwirkungen im Gummi machen, die unter anderem mit der Füllstoff-Verteilung im Formkörper korreliert sind.

Alle Präparations-Schritte und Messungen lassen sich mittels eines Laboratory Information Management Systems online verfolgen; durch die enge Vernetzung der weltweiten Standorte der Abteilung können so zum Beispiel in China hergestellte Materialproben in Leverkusen geprüft werden – und umgekehrt, je nach Auslastung der Ressourcen. So ist eine schnelle Auftragserfüllung sichergestellt. Auch bei der Auswertung und Interpretation der Resultate stehen die Experten des Labors den Kunden zur Seite und unterstützen sie bei der gezielten Weiterentwicklung an Hand aktueller wissenschaftlicher Erkenntnisse. „Den Ruf als Gummi-Problemlöser haben wir uns in der Branche redlich verdient“, so Wrana. „Und glauben, dass wir bei Lanxess Innovation & Technology noch mehr dazu beitragen können, den Werkstoff weiter zu verbessern.“

Weblink zum Thema
Das komplette aktuelle Portfolio des Polymer Testing Centers ist in einer ausführlichen Broschüre zusammengefasst, die unter www.polymertesting.lanxess.com heruntergeladen werden kann.

(dw)