Nachhaltige Kautschuk-Compounds

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Reifenlauffläche für runderneuerte Nutzfahrzeugreifen mit Gummirecyclatanteil.

Kautschuk-Compounds bestehend aus synthetischen Kautschuken oder Naturkautschuk, Füllstoffen und Vernetzersystem sowie zusätzlichen Additiven wie Weichmachern, Haftvermittlern und Stabilisatoren ermöglichen es elastomere Werkstoffe mit vielfältigen Eigenschaften herzustellen. Typische Anwendungsfelder sind Reifen, Dichtungen, technische Gummiwaren oder Schläuche. 

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TEM- und AFM-Aufnahmen zur selektiven Einlagerung von Füllstoffen in Kautschukblends.
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Innenmischer (1.5l und 5l) im Kautschukmischsaal am Fraunhofer PAZ in Schkopau.

Das Fraunhofer IMWS unterstützt die Bemühungen der Kautschukindustrie um die Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit von Kautschuk-Compounds durch die Bewertung, Verarbeitung und Optimierung von innovativen Komponenten, Rezepturen und Verfahren sowie die Entwicklung von einschlägigen Messmethoden und Materialien:

  • Bewertung - Charakterisierung der Eigenschaften von Kautschuk-Compounds für Reifenanwendungen, Dichtungen, technische Gummiwaren und Schlauchanwendungen
  • Verarbeitung - Anwendungsbezogene Entwicklung von Rezepturen und Verarbeitungsprozessen im Innenmischer sowie von Press- und Extrusionsverfahren
  • Optimierung - Entwicklung von materialwissenschaftlichen Konzepten zur Verbesserung der Eigenschaften von Kautschuk-Compounds basierend auf neuen Komponenten, Rezepturen und Verarbeitungsverfahren hinsichtlich mechanischer Festigkeit, Dämpfung, Abriebfestigkeit, Langzeitverhalten, Barriereeigenschaften oder elektrischer Leitfähigkeit
  • Methoden- und Materialentwicklung - Entwicklung neuartiger Methoden zur Quantifizierung von Füllstoffverteilung und Dissipation sowie innovativer Kautschuksysteme, Rezyklate und Additive für emissions-reduzierte Reifenlaufflächen und Spezialanwendungen

Ziel ist dabei stets, die Eigenschaften von Kautschuk-Compounds an die anwendungsrelevanten Anforderungen anzupassen sowie deren effiziente Verarbeitbarkeit im Innermischer und mittels Pressverfahren, Extrusion oder Spritzguss sicherzustellen. Besondere Bedeutung hat dabei oft die Nachhaltigkeit von Kautschukcompounds in der Nutzungs- und Herstellungsphase. Entscheidend dafür ist ein genaues Verständnis des Zusammenspiels zwischen Herstellungsprozess, Mikrostruktur und Werkstoffeigenschaften. Das Fraunhofer IMWS verfügt dabei insbesondere über langjährige Expertise zur umfassenden Bewertung der multiskaligen Füllstoffdispersion mittels innovativer Bildauswertungsverfahren, zur problemangepassten Optimierung der frequenz-temperatur-abhängigen Dämpfung sowie zur Quantifizierung von dehninduzierter Kristallisation und das Permeationsverhalten von Kautschuken und Kautschukcompounds.

Mit diesen Kompetenzen, einer technischen Ausstattung bis in den Technikums-Maßstab und dem Einsatz digitaler Methoden werden maßgeschneiderte Lösungen für industrielle Anwendungen entwickelt.